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Brasília-DF. Higiene do TrabalHo – riscos Físicos no ambienTe de TrabalHo Elaboração Paulo Rogério Albuquerque de Oliveira Produção Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração Sumário APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................. 5 ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA .................................................................... 6 INTRODUÇÃO.................................................................................................................................... 8 UNIDADE I TEMPERATURAS ANORMAIS .................................................................................................................. 13 CAPÍTULO 1 TERMOLOGIA, CALOR E TERMORREGULAÇÃO ........................................................................ 13 CAPÍTULO 2 REAÇÕES FISIOLÓGICAS AO CALOR ...................................................................................... 26 CAPÍTULO 3 AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS BÁSICOS DO AMBIENTE DE TRABALHO .................................... 30 CAPÍTULO 4 FACET E ADICIONAL DE INSALUBRIDADE (AINS) ........................................................................ 57 CAPÍTULO 5 PRÁTICAS PREVENCIONISTAS EM AMBIENTES QUENTES............................................................. 59 CAPÍTULO 6 TEMPERATURAS ANORMAIS – FRIO .......................................................................................... 65 UNIDADE II VIBRAÇÕES ......................................................................................................................................... 68 CAPÍTULO 1 ASPECTOS GERAIS .................................................................................................................. 68 CAPÍTULO 2 ORGANIZAÇÃO INTERNACIONAL DE PADRONIZAÇÃO – ISO ................................................... 83 CAPÍTULO 3 VIBRAÇÕES DE CORPO INTEIRO – VCI .................................................................................... 95 CAPÍTULO 4 VIBRAÇÕES DE MÃOS E BRAÇOS – VMB ............................................................................... 121 UNIDADE III PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES .................................................................................................. 131 CAPÍTULO 1 PRESSÕES EM TUBULÕES A AR COMPRIMIDO ....................................................................... 131 CAPÍTULO 2 RADIAÇÕES IONIZANTES ....................................................................................................... 136 UNIDADE IV RUÍDO ............................................................................................................................................... 141 CAPÍTULO 1 ASPECTOS GERAIS ............................................................................................................... 141 CAPÍTULO 2 DEFINIÇÕES FÍSICAS E MATEMÁTICAS RELACIONADAS AO RUÍDO ......................................... 143 CAPÍTULO 3 MÉTRICAS DO RUÍDO PARA FINS DE AVALIAÇÃO AMBIENTAL ................................................. 156 CAPÍTULO 4 APLICAÇÕES CONFORME NORMAS PREVIDENCIÁRIAS, TRIBUTÁRIAS E TRABALHISTAS ............. 163 CAPÍTULO 5 FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS RELATIVOS AO RUÍDO ............................................................... 176 CAPÍTULO 6 RUÍDO DE IMPACTO ............................................................................................................. 190 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................................... 191 REFERÊNCIAS ................................................................................................................................ 192 REFERÊNCIAS ................................................................................................................................ 196 5 Apresentação Caro aluno A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da Educação a Distância – EaD. Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo. Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira. Conselho Editorial 6 Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares. A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos Cadernos de Estudos e Pesquisa. Provocação Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor conteudista. Para refletir Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões. Sugestão de estudo complementar Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso. Atenção Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a síntese/conclusão do assunto abordado. 7 Saiba mais Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões sobre o assunto abordado. Sintetizando Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos. Para (não) finalizar Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado. 8 Introdução Caro colega, Bem-vindo à disciplina Higiene do Trabalho (HT) – Riscos Físicos, aplicada ao Meio Ambiente do Trabalho, no campo da Engenharia de Segurança do Trabalho – EST. Este é o Caderno de Estudos, material básico aos conhecimentos exigidos nesta disciplina, que em razão do conteúdo extenso é complementada por outros dois tomos de Higiene do Trabalho: Riscos Químicos e Riscos Biológicos. A HT trata, em especial, dos fatores ambientais do tipo físico, químico e biológico. Os riscos ergonômicos e de acidentes são objetos de outras disciplinas. É primordial um conhecimento aprofundado sobre tais riscos, haja vista que na execução da tarefa de higienização do ambiente é necessário: » saber reconhecê-los; » identificar se podem ou não ser nocivos à saúde humana; » avaliar se suas intensidades ou concentrações estão em nível de nocividade; » saber como estes agentes penetram ou são absorvidos pelo corpo humano; » propor as medidas de HT adequadas àquele agente. Os fatores de riscos ambientais do trabalho são divididos conforme a sua natureza em Físicos, Químicos, Biológicos, Ergonômicose de Acidentes. O Quadro a seguir sintetiza essa classificação. Quando à intensidade (físicos) ou concentração (químicos) dessas energias ou substâncias, respectivamente, estão em um nível capaz de causar efeitos nocivos saúde humana, denomina-se “Risco”. A HT trata, em especial, dos tipos físicos, químicos e biológicos. Os riscos ergonômicos e de acidentes são objetos de outras disciplinas. 9 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Quadro 1. Classificação dos fatores e risco ambientais segundo sua natureza. Físicos Químicos Biológicos Ergonômicos Acidentes » Ruído » Calor » Frio » Umidade » Radiações » Condições hiperbáricas » Vibrações » Diver-sos agentes em forma de: » Líquidos » Gases » Vapores » Poeiras » Neblina » Névoas » Bactérias » Vírus » Parasitas » Protozoá-rios » Fungos » Outros » Posturas forçadas » Levantamen-to deslocamen-to de pesos » Movimentos repetitivos » Sobrecarga psíquica » Etc. » Queda de altura » Queda de objetos » trânsito veículos » Máquina » desprotegida » Escada sem proteção » Etc. Fonte: Próprio autor (2019) A HT comparece então para ofertar suporte técnico para que o profissional prevencionista atue neste ambiente com medidas para eliminar ou minimizar os possíveis efeitos sobre a saúde dos trabalhadores e da comunidade. A HT neste caderno aborda as energias no contexto da física. Os conteúdos foram organizados em unidades de estudo, subdivididas em capítulos. Os ícones servirão de recursos de aprendizagem. Dentre os físicos, destacam-se: Ruído. O ruído é considerado uma mistura de sons. O som é a percepção do sistema auditivo da variação da pressão atmosférica ambiente. A menor variação que o aparelho auditivo humano pode detectar é da ordem de 2 x 105 Pa, a qual denomina- se limiar de audibilidade. O limiar da dor, por outro lado, corresponde à variação da pressão em 2 x 102 Pa (200 Pa). No entanto, esta variação deve ocorrer em forma de ciclos para que seja percebida. A frequência mínima audível é de 20 Hz, enquanto a frequência máxima chega a 20.000 Hz. Sons cuja frequência situa-se acima de 20 kHz são denominados ultrassons, enquanto que aqueles abaixo de 20 Hz são infrassons. Quando há mistura de sons indistinguíveis, diz-se ocorrer o ruído. Alguns aspectos dos perigos de ruído são energia sonora total, distribuição de frequência, duração da exposição e ruído de impulso. A acuidade auditiva é geralmente a primeira capacidade afetada, com perda ou redução de 4.000 Hz, seguida de perdas na faixa de frequência de 2.000 a 6.000 Hz. O ruído pode produzir efeitos agudos, tais como problemas de comunicação, diminuição da capacidade de concentração, sonolência e, como resultado, interferência com o desempenho do trabalho. A exposição a altos níveis de ruído, geralmente acima de 85 dB(A) ou ruído de impulso, cerca de 140 dB(C) durante um período considerável de tempo pode causar perda auditiva temporária e crônica. Atividades recorrentes: fundições, carpintaria, fábricas têxteis, setor metalúrgico em geral, Call Center, serviço de atendimento ao público, ambientes de alta conversação. Vibração. A vibração é um movimento oscilatório. A vibração tem alguns parâmetros em comum com o ruído: frequência, amplitude, duração da exposição e continuidade 10 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS ou intermitência da exposição. Pode ser de mãos e braços (VMB) ou de corpo inteiro (VCI). Neste caderno há capítulo que resume as respostas humanas às vibrações de corpo inteiro, transmitidos para as mãos. As vibrações do corpo inteiro ocorrem quando o corpo está suportado por uma superfície vibrante (por exemplo, quando você sentado em um assento vibratório, de pé sobre um piso vibrante ou deitado em uma superfície vibrante). As VCI são apresentadas em todas as formas de transporte e ao trabalhar perto de maquinário industrial. As vibrações transmitidas às mãos – VMB são as vibrações que entram no corpo pelos braços e mãos causadas por diferentes processos de indústria, agricultura, mineração e construção, em que as ferramentas são apreendidas ou empurradas ou peças vibrantes com as mãos ou dedos. Exposição a vibrações transmitidas para as mãos podem causar várias desordens. O método de trabalho e a habilidade do operador parecem desempenhar um papel importante na ocorrência de efeitos prejudiciais devido à vibração. O trabalho manual com ferramentas elétricas está associado a sintomas de distúrbios circulatórios periféricos conhecidos como “fenômeno de Raynaud” ou “dedos brancos induzidos por vibração”. As ferramentas de vibração também podem afetar o sistema nervoso periférico e o sistema musculoesquelético, reduzindo a força de preensão e causando dor lombar e distúrbios degenerativos nas costas. Atividades recorrentes: máquinas de ajuste, carregadores de mineração, empilhadeiras, ferramentas pneumáticas, motosserra. Radiação Ionizante – RI. O efeito crônico mais importante da radiação ionizante é o câncer, incluindo a leucemia. A superexposição a níveis relativamente baixos de radiação tem sido associada à dermatite nas mãos e efeitos no sistema hematológico. Os processos ou atividades que podem causar superexposição à radiação ionizante são muito restritos e controlados. Reatores nucleares, tubos de raios X médicos e odontológicos, aceleradores de partículas, radioisótopos. A Radiação não ionizante – RNI é a radiação ultravioleta, radiação visível, raios infravermelhos - IV, lasers, campos eletromagnéticos (micro-ondas e radiofrequência) e radiação de frequência extremamente baixa. A radiação IV pode causar catarata. Lasers de alta potência podem causar lesões nos olhos e na pele. Existe uma preocupação crescente com a exposição a baixos níveis de campos eletromagnéticos como causa de câncer e como uma possível causa de efeitos adversos sobre a função reprodutiva das mulheres, especialmente a exposição a telas de exibição de dados. Ainda não se sabe com certeza se existe uma relação causal com o câncer. No entanto, as revisões mais recentes do conhecimento científico disponível geralmente concluem que não há associação entre o uso de telas de exibição de dados e efeitos adversos sobre a função reprodutiva. Atividades recorrentes para radiação ultravioleta: soldagem e corte a arco; tratamento de tintas, colas, tintas, etc. com raios UV; desinfecção; controle de produto. Radiação infravermelha: fornos, sopro de vidro. Lasers: comunicações, cirurgia, construção. 11 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Pressão. A atmosfera geralmente contém 20,93% de oxigênio. O organismo humano é, por natureza, adaptado para respirar oxigênio atmosférico a uma pressão de cerca de 160 mmHg no nível do mar. Nesta pressão, a molécula que transporta oxigênio para os tecidos, hemoglobina, é 98% saturada, aproximadamente. Se a pressão de oxigênio aumenta, o aumento da oxihemoglobina é baixa, já que sua concentração inicial já é praticamente 100%. Agora, à medida que aumenta pressão, uma quantidade significativa de oxigênio pode não ser consumido, entra em solução física no plasma sanguíneo. Felizmente o organismo é capaz de tolerar uma gama de pressões de oxigênio bastante ampla sem danos observados, pelo menos a curto prazo. Se a exposição for prolongada, pode produzir, a longo prazo, problemas de toxicidade do oxigênio. Quando o trabalho requer ar comprimido para respirar, como no mergulho ou durante o trabalho em tubulões de ar deficiência de oxigênio (hipóxia) comprimida não costuma ser problema, uma vez que o organismo é exposto a um maior quantidade de oxigênio à medida que a pressão absoluta aumenta. Um aumento na pressão para duas vezes o valor normal dobra o número de moléculas inaladas em cada inspiração Assim, a quantidade de oxigênio inspirado é igual a um 42%. Isto é, um trabalhador que respira ar a uma pressão de 2 atmosferas absolutas (ATA), ou 10 m abaixo da superfície do mar, respira uma quantidade equivalente de oxigênio para oqual você respiraria na superfície usando uma máscara de 42% de oxigênio. Temperatura Elevada. Ao longo de suas vidas, os seres humanos mantêm a temperatura do corpo dentro de limites muito estreitos de variação e protegido a todo custo. Os limites máximos de tolerância para as células vivas correspondem a cerca de 0° C (formação de cristais de gelo) e cerca de 45° C (coagulação térmica de proteínas intracelulares). No entanto, os seres humanos podem suportar temperaturas internas abaixo de 35° C ou acima de 41° C, embora apenas por curtos períodos de tempo. Para manter a temperatura interna dentro desses limites, o ser humano desenvolveu respostas fisiológicas muito eficazes e, em alguns casos especializados, ao estresse térmico agudo. O objetivo dessas respostas é facilitar a conservação, produção ou eliminação do calor corporal, elas exigem coordenação firmemente controlado de vários sistemas do corpo. No verão, as condições climáticas às quais trabalhadores são expostos podem ser a causa de acidentes de trabalho, alguns deles fatais. O problema não é apenas a alta temperatura, mas o acúmulo excessivo de calor no corpo, que pode ser produzido tanto por altas temperaturas, quanto pelo calor gerado pelo corpo em atividades físicas intensas. Além disso, existem fatores pessoais que aumentam o risco de acidentes, tais como trabalhadores com doenças preexistentes (doenças cardiovasculares ou respiratórias, 12 diabetes etc.) O estresse térmico é especialmente perigoso no trabalho ao ar livre, como na construção, a agricultura ou obras públicas, com agravamento nos dias mais quentes de verão que obrigam programas de prevenção de riscos específicos, além dos casos em que o estresse térmico é um problema ao longo do ano. A exposição ao calor pode causar vários efeitos saúde, de gravidade diferente, como erupção na pele, edema de membros, queimaduras, cãibras de músculo, desidratação, exaustão etc. Mas sem dúvida, o efeito mais sério da exposição a situações de calor intenso é insolação. Ele é chamado golpe de calor, quando a temperatura do corpo excede 40,6 ºC, sendo fatal entre 15% e 25% dos casos. Quando a intensidade ou concentração destes agentes está em um nível capaz de causar efeitos nocivos à saúde humana, passamos a considerá-los um “Risco”, e então, precisamos atuar neste ambiente com medidas de HT para eliminar ou minimizar os possíveis efeitos sobre a saúde dos trabalhadores e da comunidade. Objetivos » Abordar criticamente a inserção da higiene do trabalho. » Possibilitar ao EST classificar e identificar perigo, risco e fator de risco ambiental. » Compreender, especificar, calcular e aplicar conhecimentos relacionados à acústica com ênfase ao meio ambiente do trabalho. » Compreender, especificar, calcular e aplicar conhecimentos, com ênfase ao meio ambiente do trabalho, relacionado à acústica; às vibrações; à termologia; às pressões anormais e às radiações ionizantes e não ionizantes. 13 UNIDADE ITEMPERATURAS ANORMAIS CAPÍTULO 1 Termologia, Calor e Termorregulação Em uma operação com forno metalúrgico, verifica-se que o operador gasta 3 minutos carregando o forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a temperatura esperada e, em seguida, gasta outros 3 minutos para descarregar o forno. Durante o tempo em que aguarda a elevação da temperatura da carga (4 minutos), o operador do forno fica fazendo anotações, sentado à mesa que está afastada do forno. Figura 1: Panela de fabricação de aço em indústria siderúrgica Fonte: http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM049/Aula%201.pdf Em uma operação de colheita manual de cana de açúcar no Nordeste brasileiro, verifica- se que o trabalhador faz uma jornada das 6h às 11h. 14 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Figura 2. Atividade braçal de alto metabolismo e grande carga solar Fonte:http://www.tst.jus.br/image/journal/article?img_id=3988052&t=1363730915275 O Brasil é o primeiro país a possuir um aplicativo com capacidade de monitorar a sobrecarga térmica dos trabalhadores rurais online em todo o seu território. Esse ganho foi possível com o desenvolvimento do software pela Fundacentro e com o Acordo de Cooperação Técnica firmado entre a instituição e o Instituto Nacional de Meteorologia-INMET. O software, operado com dados do INMET, estima o IBUTG - Índice de Bulbo Úmido-Termômetro de Globo. Totalmente gratuito, o software pode ser acessado permanentemente no site da Fundacentro, possibilitando ao usuário avaliar a exposição ao calor do trabalhador e disponibilizando as respectivas medidas de controle. A grande vantagem deste tipo de monitoração remoto é a dispensa do uso de pessoal especializado, de equipamentos caros, além do tempo gasto no deslocamento para realizar medições in loco. Fonte: http://www.Fundacentro.gov.br/noticias/detalhe-da-noticia/2014/4/brasil-e-o- primeiro-pais-a-monitorar-sobrecarga-termica-de-trabalhadores-rurais. Essas são situações condutoras do processo ensino-aprendizagem a partir de perguntas: Há impactos à saúde do trabalhador? Quais medidas prevencionistas deverão ser adotadas? Quais são os LT e o que acontece se forem ultrapassados? A exposição ao calor ocorre em muitos ambientes externos e internos. Na indústria de transformação, cujos ambientes implicam alta carga radiante sobre o trabalhador, há tendência à geração de sobrecarga térmica sobre o trabalhador. Todavia, muitas atividades com carga radiante moderada, porém acompanhadas de altas taxas metabólicas (trabalhos extenuantes ao ar livre), também podem oferecer sobrecargas inadequadas. Deve-se lembrar, ainda, que pode haver situações críticas em ambientes em que predomina o calor úmido, praticamente sem fontes radiantes importantes, como nas lavanderias e tinturarias. Em suma, deve-se tomar cuidado em não tipificar categoricamente as situações laborais quanto ao calor. O melhor é analisar 15 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I criteriosamente cada uma delas. O profissional prevencionista poderá, com o tempo, adquirir uma razoável sensibilidade quanto a esses riscos potenciais nas situações de trabalho. Contextualização Ao longo da vida, os organismos seres humanos lutam para manter a temperatura do corpo dentro de limites muito estreitos de variação. Os limites máximos de tolerância para as células vivas correspondem a cerca de 0°C (formação de cristais de gelo) e cerca de 45°C (coagulação térmica de proteínas intracelulares). No entanto, os seres humanos podem suportar temperaturas internas abaixo de 35°C ou acima de 41°C, embora apenas por curtos períodos de tempo. Para manter a temperatura interna dentro desses limites, o ser humano desenvolveu respostas fisiológicas muito eficazes e, em alguns casos especializados, ao estresse térmico agudo. O objetivo destas respostas é facilitar a conservação, produção ou eliminação do calor corporal. Elas exigem coordenação e controle de vários sistemas do corpo. Equilíbrio Térmico do Ser Humano A principal fonte de calor para o corpo é a produção de calor metabólico (M). Libera-se na forma do calor muita energia ao corpo, mesmo com forte trabalho muscular, cuja eficiência mecânica flutua entre 75 e 80% da energia envolvida. Em repouso, a taxa metabólica de 300 ml de O2 por minuto gera uma carga térmica de aproximadamente 100 W. 16 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Figura 3. Reação metabólica ao nível celular Fonte: autor (2019) Trabalho em estado estacionário com um consumo de oxigênio de 1 l/min gera aproximadamente 350W de calor, descontada a energia associada a esse trabalho externo (W). Mesmo com uma intensidade de trabalho leve ou moderada, a temperatura interna do organismo aumentará aproximadamente um grau Celsius a cada 15 minutos se não houver meio eficaz da dissipação de calor. As pessoas que estão em muito ativas fisicamente podem produzir mais de 1.200W de calor por um período de 1 a 3 horas sem transtornos de sofrimento calor. O calor pode ser absorvidopelo corpo quando o meio ambiente, via radiação (R) expressa pela temperatura de globo (Tg) combinado ou não com a via condução-convecção (C) expressa pela temperatura do ar - Ta, lida no termômetro de bulbo seco (Tbs), produz potencial energético superior ao corpo humano, ou seja, a temperatura ambiental é maior que a temperatura da pele. Tornam-se fontes de perda de calor quando o gradiente térmico é invertido da pele ao ar. Note-se que temperatura do ar - Ta é dada pelo Tbs. Termólise significa parte da termorregulação que assegura a perda do calor nos animais, enquanto a termogênese se refere à produção de calor. O último processo de termólise no balanço térmico do ser humano é a evaporação (E). É o mais importante dissipador de energia, pois o calor latente de evaporação do suor é bastante alto, aproximadamente 680 W/h evaporou o suor. Mais à frente discute- se com maior profundidade. Neste estágio introdutório, registre-se que em ambientes frios ou termicamente neutros, a termogênese (calor que se ganha) é equilibrado com a termólise (calor que se perde), de modo que não há calor armazenado no corpo. Diz-se 17 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I que há equilíbrio térmico, expresso pela fórmula do balanço: M - W ± R ± C - E = 0, pois a sobrecarga (S) é nula. Em resumo, tem-se que o organismo ganha ou perde calor para o meio ambiente segundo a equação do equilíbrio térmico: Tabela 1. Equação de Balanço Térmico do Corpo Humano M – W ± C ± R – E = S M – Calor produzido pelo metabolismo, sendo um calor sempre ganho (+) W – Trabalho realizado pelo corpo humano (-), que consome parte do M gerado C – Calor ganho ou perdido por condução/convecção (+/-) R – Calor ganho ou perdido por radiação (+/-) E – Calor sempre perdido por evaporação (-) S – Sobrecarga térmica ou calor acumulado no organismo (resultado) Fonte: Próprio autor (2019) Se S > 0, diz-se que há acúmulo de calor (sobrecarga térmica). Em sentido inverso, se S < 0, há perda de calor (hipotermia) O trabalho pesado (com um alto gasto energético que aumenta pelo saldo M - W), temperaturas ambientes muito altas (que aumentam o saldo R + C), uma alta umidade relativa do ar – URA (que limita E), bem como o uso de roupas espessas ou relativamente impermeáveis (criando uma barreira para a evaporação do suor), produz uma configuração térmica desfavorável ao trabalhador, decorrente desse cenário, no qual a exposição ao calor é mais intensa e a dissipação é insuficiente. Em termos algébricos ocorre M - W + R + C > E, produzindo armazenagem de calor e, por conseguinte, sobrecarga térmica. Finalmente, se o esforço é prolongado ou hidratação inadequada, e pode ser excedida por capacidade limitada do corpo para secretar suor (entre 1 e 2 l/h, para curtos períodos de tempo). Temperatura corporal e seu controle Para descrever as respostas fisiológicas ao frio e ao calor, o corpo pode ser dividido em dois componentes: o “núcleo” e a “periferia”. A temperatura central (Tc) representa a temperatura interna ou profunda do corpo e pode ser medida na boca, no reto ou, em laboratório, no esôfago ou na membrana timpânica (tímpano). 18 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS A temperatura do corpo pode ser medida em alguns lugares. Ainda existem discordâncias sobre o local ideal para mensurar a temperatura corporal. Os locais habitualmente mensurados são: Axilar: temperatura normal encontra-se de 35,5 a 37,0° C, com média de 36,0 a 36,5° C. Bucal: temperatura normal encontra-se de 36,0 a 37,4° C. Retal: temperatura normal encontra-se de 36,0 a 37,5°. Temperatura corporal e seu controle Para fins de descrição das respostas fisiológicas ao frio e ao calor, o corpo pode ser dividido em dois componentes: o “núcleo” e a “periferia”. A temperatura central (Tc) representa a temperatura interna ou profunda do corpo e pode ser medida na boca, no reto ou, em laboratório, no esôfago ou na membrana timpânica (tímpano). Já a temperatura da periferia é representada pela temperatura média da pele (Tsk). O A temperatura corporal média (Tb) é sempre um equilíbrio ponderado dessas temperaturas, ou seja, Tb = k Tc + (1 - k) Tsk onde o fator de ponderação k varia entre aproximadamente 0,67 e 0,90. O organismo quando enfrenta condições que se afastam de neutralidade térmica (frio ou estresse de calor) busca controlar o Tc via ajustes fisiológicos. Tc é a variável mais importante para o cérebro, pois é a partir dela que coordena e controla as reações fisiológicas à agressão externa. Isso porque a temperatura local média da pele Tsk, embora seja uma importante fonte de informação sensorial, varia muito com temperatura ambiente, flutuando de 33°C, para ambientes neutros, até 37ºC, em condições de serviço pesado em ambientes quentes. Exposição de todo o organismo ou parte dele ao frio pode fazer esta temperatura (Tsk) cair consideravelmente. A sensibilidade ao toque aparece entre 15°C e 20°C, enquanto a temperatura crítica para destreza manual fica entre 12ºC e 16ºC. Os limiares de dor superior e inferior para valores de Tsk são aproximadamente 43°C e 10°C, respectivamente. A regulação térmica reside no cérebro, que possui células nervosas que respondem ao aquecimento (neurônios sensíveis ao calor) e resfriamento (neurônios sensíveis ao frio). É uma área que domina o controle de temperatura corporal ao receber informações sensoriais e as envia para a pele, músculos e outros órgãos envolvidos na regulação térmica através do sistema nervoso autônomo. O sistema de controle do organismo opera funções de aquecimento e arrefecimento. 19 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Quando a temperatura corporal excede uma certa temperatura teórica de “referência”, são ativadas as respostas associadas à termólise (sudorese, aumento do fluxo sanguíneo periférico). Quando a temperatura do corpo cai abaixo do valor de referência, inicia respostas de termogênese (redução de fluxo sangue periférico, calafrios). Mas, ao contrário dos sistemas de aquecimento doméstico, por exemplo, que operam regulação térmica por termostatos tipo on-off, o corpo humano tem funções de controle gradual e controle de velocidade da mudança. Deve-se notar que a “temperatura de referência” existe apenas em teoria, mas é útil entender esses conceitos. Figura 4. Mecanismos de troca térmica do corpo humano Fonte: Autor (2019) Mecanismos de trocas térmicas A sobrecarga térmica no organismo humano é resultante de duas parcelas de carga térmica: uma carga externa (ambiental) e outra interna (metabólica). A carga externa é resultante das trocas térmicas com o ambiente e a carga metabólica é resultante da atividade física que exerce. As fases sólido, líquido e gasoso são alteradas a partir do par pressão e temperatura. Essa última varia em função da quantidade de energia transferida (calor) que se transmite por três tipos de processos, chamados mecanismos de trocas térmicas: condução, convecção e radiação. 20 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Condução decorre da troca térmica entre dois corpos em contato em temperaturas diferentes ou dentro de um corpo cujas extremidades se encontram a temperaturas distintas. Para o trabalhador, essas trocas são muito pequenas, geralmente por contato do corpo com ferramentas e superfícies. Condução é a transmissão de calor entre dois sólidos que estão em contato. As trocas ocorrem entre a pele e as roupas, calçados, pontos de pressão (assento, alças), ferramentas etc. Na prática, para o cálculo matemático do equilíbrio térmico, o fluxo de calor por condução é indiretamente estimado como uma quantidade igual ao fluxo de calor por convecção e radiação que ocorreria se essas superfícies não estivessem em contato com outros materiais. Convecção decorre da troca térmica realizada geralmente entre um corpo e um fluido, ocorrendo movimentação do último por diferença de densidade provocada pela dilatação dos corpos por conta do aumento da temperatura. Em outras palavras, esse fluidoaquecido passa a ocupar um volume maior do que o fluido nos arredores. Todo corpo inserido em um meio líquido ou gasoso sofre a ação de uma força vertical para cima, chamada de empuxo. Essa força é proporcional ao volume do fluido deslocado pelo corpo. Como o líquido aquecido passa a ocupar um volume maior, ele sofre mais empuxo e sobe, dando origem a um movimento ascendente. A subida do fluido aquecido dá espaço para que as porções mais frias e mais densas do fluido desçam, formando um movimento descendente. O processo continua até que todo o fluido esteja sob a mesma temperatura. Portanto, com a troca de calor existe uma movimentação do fluido, chamada de corrente natural convectiva. Se o fluido se movimenta por impulso externo, diz-se que é uma convecção forçada. Para o trabalhador, essa troca ocorre com o ar a sua volta. Figura 5. Troca térmica por convecção Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-conveccao.htm A convecção envolve a transferência de calor entre a pele e o ar circundante. Se a temperatura da pele, Tsk em graus Celsius (°C), é maior que a temperatura do ar (Tbs), o ar em contato com a pele aquece e, como consequência, sobe. Isso estabelece uma circulação de ar, conhecida como convecção natural, na superfície do corpo. A troca https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-conveccao.htm 21 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I aumenta se o ar passar sobre a pele por uma convecção forçada. Fluxo de calor trocada por convecção, C, em watts por metro quadrado (W/m 2) pode ser estimado com a seguinte equação: C = hc. FclC (Tsk - Tbs), onde hc é o coeficiente de convecção (W/°C. m2), que é função da diferença entre Tsk e Tbs no caso de convecção natural, e velocidade do ar - Va (em m/s) em convecção forçada. FclC é o fator de redução de troca de calor por convecção devido ao vestuário1. Radiação é transferência de calor realizada por meio de ondas eletromagnéticas. Todo corpo que se encontra em temperatura diferente do zero absoluto troca calor constantemente em forma de ondas eletromagnéticas com suas vizinhanças. O Sol, por exemplo, aquece a Terra por meio da emissão de infravermelho e luz visível, entre outras ondas eletromagnéticas. Assim, todos os corpos emitem radiação eletromagnética cuja intensidade depende de sua temperatura absoluta T (em graus Kelvin: K) elevada à quarta potência. Lei de Stefan-Boltzmann: a potência total (em todos os comprimentos de onda) irradiada por unidade de área é proporcional à quarta potência da temperatura. Todos os corpos irradiam calor constantemente, perdendo energia. Os corpos sem energia térmica própria precisam, então, absorver energia para depois emiti-la. Portanto, aquele que mais absorve é também o que mais pode emitir. O corpo hipotético, que é um absorvedor ideal e, logicamente, um emissor ideal, é denominado corpo negro. Define-se poder emissivo (E) como a potência irradiada por unidade de área. No Sistema Internacional de Unidades, conhecido como (SI), a unidade do poder emissivo é dada em W/m2 (watt por metro quadrado). Sendo assim, define-se a Lei de Stefan-Boltzmann da seguinte maneira. O poder emissivo (E) de um corpo negro (cn) é proporcional à quarta potência de sua temperatura absoluta (T). Matematicamente, expressa-se por: .σ= 4Ecn T Onde σ é a constante de radiação universal (5,67×10-8 W/m2K4). Importante consultar a relação entre comprimento da onda frequência no espectro eletromagnético. https://i.ytimg.com/vi/0_VROXn80I8/maxresdefault.jpg http://labcisco.blogspot.com/2013/03/o-espectro-eletromagnetico-na- natureza.html http://1.bp.blogspot.com/-ozrKid8wBdQ/UTGIMAK56JI/AAAAAAAAAjI/- xfmDFTVFd0/s1600/EE1.jpg https://estudodacor.files.wordpress.com/2014/08/espectro-eletromagnetico1. jpg 22 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS As ondas são matematicamente representadas através da simbologia da senoide, O comprimento da onda é representado pela letra grega lâmbda (λ) e equivale à distância entre os picos de duas ondas. Já a frequência equivale à quantidade de ondas existentes no intervalo de tempo de 1s (medida denominada Hertz). A pele, com uma temperatura que pode variar entre 30 e 35°C (303 e 308 K), emite esse tipo de radiação na zona do infravermelho. Ela também recebe a radiação emitida pelas superfícies vizinhas. A partir da equação da Lei de Stefan-Boltzmann, o fluxo de calor trocado por radiação, R (em W/m2), entre o corpo e o ambiente pode ser descrito com a seguinte expressão: Onde, σ é a constante de radiação universal (5,67×10-8 W/m2K4). ε é a emissividade da pele que, para radiação infravermelha, é igual a 0,97 e independente do comprimento de onda, e para a radiação solar é aproximadamente igual a 0,5 nas pessoas brancas e 0,85 em negros. AR/AD é a fração da superfície do corpo que participa das trocas, sendo da ordem de 0,66, 0,70 ou 0,77, dependendo se a pessoa está de cócoras, sentada ou em pé. FclR é o fator que reduz as trocas de calor radiação devido ao vestuário. Tsk (em K) é a temperatura média da pele. Tr (em K) é a temperatura radiante média do ambiente; isto é, a temperatura obtida pelo termômetro de globo, preto fosco com diâmetro de 150 mm. A expressão anterior pode ser substituída por uma equação simplificada semelhante à convecção: Onde, hr é o coeficiente de troca de radiação (W/°C m 2). A radiação eletromagnética, não ionizante, não necessita de um meio físico para se propagar. O ar é praticamente transparente à radiação infravermelha. As trocas por radiação entre o trabalhador e seu entorno, quando há fontes radiantes severas, serão as preponderantes no balanço térmico e podem corresponder a 60% ou mais das trocas totais. Percebe-se que do espectro de frequência das radiações eletromagnéticas apenas a faixa compreendida do vermelho ao azul, correspondente a frequência de 4,0.1014 Hz a 7,50.1014 Hz, sensibiliza o olho humano, chamada de luz visível. 23 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Considerando a velocidade da propagação eletromagnética da luz (c) de 3,0.108 m/s, bem como que essa velocidade é igual ao produto da frequência (f) pelo comprimento da onda, (ʎ), tem-se que a faixa visível varia 780 nʎ a 380 nʎ. Ou seja, quanto maior frequência, maior a energia, menor o comprimento de onda. A orelha humana percebe sons de 2,0.101 Hz a 2,0.104 Hz, que variam no ranger de 103, desde que compreendidos em pressões sonoras que variem de 2. 10-5 Pa a 2.102 Pa, enquanto os olhos enxergam a luz entre 4,0.1014 Hz a 7,50.1014 Hz, portanto na mesma ordem de grandeza. Tomando a frequência como referência, proporcionalmente, os seres humanos escutam mil vezes mais que veem. Evaporação é a mudança de fase líquido para vapor ao receber calor. É a troca de calor produzida pela evaporação do suor. O suor recebe calor da pele, evaporando e aliviando o trabalhador. Grandes trocas de calor podem estar envolvidas (a entalpia de vaporização da água é de 590 cal/gramasE .m todas as superfícies molhadas, existe uma camada de ar saturada com vapor de água. Se a atmosfera não estiver saturada, esse vapor se difunde desta camada para a atmosfera. A camada tende a regenerar absorvendo o calor de evaporação (0,674 watts hora por grama de água) da superfície molhada, que esfria. Se toda a pele estiver coberta de suor, a evaporação é máxima (Emax) e depende apenas das condições ambientais, de acordo com a seguinte expressão: Onde, he é o coeficiente de troca de evaporação (W/m 2 kPa). Psk,s é a pressão de vapor de água saturada na temperatura da pele (expressa em kPa). Pa é a pressão parcial de vapor de água no ambiente (expresso em kPa). Fpcl é o fator de redução da troca por evaporação devido às roupas. O mecanismo da evaporação pode ser o único meio de perda de calor para o ambiente na indústria. Porém, a quantidade de água que já está no ar é um limitante para a evaporação do suor, ou seja, quando a umidade relativa do ambiente é de 100%, não épossível evaporar o suor, e a situação pode ficar crítica. À medida que ocorre a sobrecarga térmica, o organismo dispara certos mecanismos para manter a temperatura interna constante, sendo os principais: a vasodilatação periférica e a sudorese. Calor sensível O calor sensível é a energia calorífica fornecida a um corpo ou objeto, que aumenta sua temperatura sem afetar sua estrutura molecular e, portanto, sua fase. Em geral, foi 24 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS observado experimentalmente que a quantidade de calor necessária para aquecer ou resfriar um corpo é diretamente proporcional à diferença de massa e temperatura do corpo. A constante de proporcionalidade é chamada de calor específico. Para aumentar a temperatura de um corpo é necessário aplicar certa quantidade de calor (energia). A quantidade de calor aplicada em relação à diferença de temperatura alcançada depende do calor específico do corpo, que é diferente para cada substância. O nome vem da oposição ao calor latente que se refere ao calor “oculto”, isto é, o calor é fornecido, mas não “percebido” como na mudança de fase do gelo para a água líquida e deste para o vapor. Todavia, o calor sensível é percebido, uma vez que aumenta a temperatura da substância, fazendo com que ela seja percebida como “mais quente”, ou, inversamente, se o calor é subtraído, é percebido como “mais frio”. O calor sensível pode ser calculado, à pressão constante, pela fórmula: . ∆=Q m c T onde Q é calor (cal ou J; m – massa (g ou kg); c - calor específico (cal/gºC ou J/kg.K) e ΔT – variação de temperatura (ºC ou K) Calor específico mede a quantidade de energia por massa que alguma substância precisa ceder, ou absorver, para ter a sua temperatura variada em 1ºC. No caso da água pura, por exemplo, e em condições normais de pressão, para variar sua temperatura em 1ºC é necessária 1,0 caloria para cada grama de água. Calor latente O calor latente é a quantidade de energia requerida por uma substância para mudar de fase, de sólido para líquido (calor de fusão) ou de líquido para gás (calor de vaporização). Deve-se levar em conta que esta energia na forma de calor é investida para a mudança de fase e não para um aumento na temperatura. Anteriormente, o termo calor latente era usado para se referir ao calor de fusão ou vaporização. O calor que é aplicado quando a substância não muda de fase e a temperatura varia é chamado de calor sensível. Quando o calor é aplicado a um pedaço de gelo, sua temperatura sobe até atingir 0°C (temperatura de mudança de estado). A partir desse momento, mesmo que o calor ainda seja aplicado, a temperatura não mudará até que esteja completamente derretida. Isso ocorre porque o calor é usado no derretimento do gelo. Quando o gelo derreter, a temperatura subirá novamente até atingir 100°C. A partir desse momento, a temperatura permanecerá estável até que toda a água se evapore. É possível que durante as trocas de calor com suas vizinhanças, um corpo apresente pressão, temperatura e volume que o levem a sofrer uma mudança em seu estado físico. https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-calor-especifico.htm 25 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Essas mudanças ocorrem em temperatura constante (para corpos compostos por uma única substância, sem impurezas), ou seja, apesar de estarem recebendo ou cedendo calor para o meio externo, a temperatura desses corpos não se altera. Isso só é possível porque toda a energia trocada, nesse caso, está sendo usada para alterar a conformação de suas moléculas. A partir do momento em que se “vence” a barreira energética e todo o conteúdo do corpo encontra-se em outro estado físico, o corpo continua a troca de calor com as vizinhanças, a menos, é claro, que a sua temperatura seja igual à temperatura externa. O calor latente pode ser calculado pela fórmula: .=Q m L sendo Q – calor latente (cal ou J), m – massa (g ou kg) e L – calor latente específico (cal/g ou J/kg). https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-latente.htm 26 CAPÍTULO 2 Reações Fisiológicas ao Calor À medida que há um aumento de calor ambiental, ocorre uma reação no organismo humano no sentido de promover um aumento da perda de calor. Inicialmente ocorrem reações fisiológicas para promover a perda de calor, mas essas reações, por sua vez, provocam outras alterações, que, somadas, resultam num distúrbio fisiológico. Vasodilatação e vasoconstrição periférica. Vasodilatação ocorre quando a temperatura corporal aumenta, os vasos periféricos se dilatam e o sangue flui em maior quantidade próximo à pele, favorecendo a transferência de calor para o meio ambiente. Portanto, com o esforço do trabalho, a pele do trabalhador fica vermelha, pois é mais irrigada. Isso permite o aumento de circulação de sangue na superfície do corpo, aumentando a troca de calor com o meio ambiente. O fluxo sanguíneo transporta calor do núcleo do corpo para a periferia. Como a rede de vasos aumenta, pode haver queda de pressão hidráulica aplicada. Ao contrário, há vasoconstrição dos vasos epidérmicos como um dos primeiros processos que melhoram a conservação do calor. Quando a temperatura diminui, o hipotálamo posterior é ativado e, através do sistema nervoso simpático, ocorre uma diminuição no diâmetro dos vasos sanguíneos cutâneos. Esta é a razão pela qual as pessoas empalidecem com o frio. Esse efeito diminui a condução de calor do núcleo interno para a pele. Consequentemente, a temperatura da pele diminui e se aproxima da temperatura ambiente, reduzindo assim o gradiente que favorece a perda de calor. A vasoconstrição pode diminuir a perda de calor cerca de oito vezes ,. Muito importante consultar e visualizar sobre reação fisiológica humana à temperatura anormal. https://www.infoescola.com/fisiologia/temperatura-corporal/ https://es.dreamstime.com/stock-de-ilustraci%C3%B3n-control-de-la- temperatura-del-cuerpo-image60847755 sobre termorregulação por sudorese em https://consenfmh.blogspot.com/2013/07/sudorese-hiper-hidrose-suor- intenso.html. Sudorese. Quando o corpo está superaquecido, as informações são enviadas para a área pré-óptica, localizada no cérebro, em frente ao hipotálamo. Isso desencadeia a produção de suor. O ser humano pode perder até 1,5l de suor 27 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I por hora. Através dele ocorre a perda de água, o que leva à diminuição da temperatura do corpo. Isso permite a perda de calor por meio da evaporação do suor. O número de glândulas ativadas pelo mecanismo termorregulador é proporcional ao desequilíbrio térmico existente. A evaporação de um litro por hora permite uma perda de 590 kcal nesse período. O calor pode produzir efeitos que vão desde a desidratação progressiva e as cãibras até ocorrências bem mais sérias, como a exaustão por calor e o choque térmico. Os grandes candidatos a incidentes mais sérios são as pessoas não aclimatadas, ou seja, os “novatos” no ambiente termicamente severo. Quando o sistema termorregulador é afetado pela sobrecarga térmica, a temperatura interna aumenta continuamente, produzindo alteração da função cerebral, com perturbação do mecanismo de dissipação do calor, cessando a sudorese. O golpe de calor produz sintomas como: confusão mental, colapsos, convulsões, delírios, alucinações e coma sem aviso prévio, parecendo o quadro com uma convulsão epiléptica. Os sinais externos do golpe de calor são: pele quente, seca e arroxeada. A temperatura interna sobe a 40,5°C ou mais, podendo atingir 42°C a 45°C no caso de convulsões ou coma. O golpe de calor é frequentemente fatal e, no caso de sobrevivência, podem ocorrer sequelas devido aos danos causados ao cérebro, rins e outros órgãos. O golpe de calor pode ocorrer durante a realização de tarefas físicas pesadas em condições de calor extremo, quando não há a aclimatação e quando existem certas enfermidades, como o diabetes mellitus, enfermidades cardiovasculares e cutâneas ou obesidade. O médico deve ser chamado imediatamentee o primeiro socorro prevê que o corpo do trabalhador deve ser logo resfriado. Exaustão pelo calor ou síncope pelo calor resulta da tensão excessiva do sistema circulatório, com perda de pressão e sintomas como enjoo, palidez, pele coberta pelo suor e dores de cabeça. Quando a temperatura corpórea tende a subir, o organismo sofre uma vasodilatação periférica, na tentativa de aumentar a quantidade de sangue nas áreas de troca. Com isso, há uma diminuição de fluxo sanguíneo nos órgãos vitais, podendo ocorrer uma deficiência de oxigênio nessas áreas, o que compromete particularmente o cérebro e o coração. Essa situação pode ser agravada quando há a necessidade de um fluxo maior de sangue nos músculos devido ao trabalho físico intenso. A recuperação é rápida e ocorre naturalmente se o trabalhador se deitar durante a crise ou sentar-se com a cabeça baixa. A recuperação total é complementada por repouso em ambiente frio. Prostração térmica por desidratação: a desidratação ocorre quando a quantidade de água ingerida é insuficiente para compensar a perda pela urina ou sudação e pelo ar exalado. Com a perda de 5% a 8% do peso corpóreo, ocorre a diminuição da eficiência 28 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS do trabalho, sinais de desconforto, sede, irritabilidade e sonolência, além de pulso acelerado e temperatura elevada. Uma perda de 10% do peso corpóreo é incompatível com qualquer atividade, e com uma perda de 15% pode ocorrer o choque térmico ou golpe pelo calor. O tratamento consiste em colocar o trabalhador em local frio e fazer a reposição hídrica e salina. Prostração térmica pelo decréscimo do teor salino: se o sal ingerido for insuficiente para compensar as perdas por sudorese, podemos sofrer uma prostração térmica. As pessoas mais suscetíveis são as não aclimatizadas. A prostração térmica é caracterizada pelos sintomas: fadiga, tontura, falta de apetite, náusea, vômito e cãibra muscular. Cãibras de calor: apresentam-se na forma de dores agudas nos músculos, em particular os abdominais, coxas e aqueles sobre os quais a demanda física foi intensa. Elas ocorrem por falta de cloreto de sódio, perdido pela sudorese intensa sem a devida reposição e/ou aclimatação. O tratamento consiste no descanso em local fresco, com a reposição salina por meio de soro fisiológico (solução a 1%). A reposição hídrica e salina deve ser feita com orientação e acompanhamento médico. Enfermidades das glândulas sudoríparas: a exposição ao calor por um período prolongado e, particularmente, em clima muito úmido pode produzir alterações das glândulas sudoríparas, que deixam de produzir o suor, agravando o sistema de trocas térmicas e levando os trabalhadores à intolerância ao calor. Esses trabalhadores devem receber tratamento dermatológico e, em alguns casos, devem ser transferidos para tarefas em que não exista a necessidade de sudorese para a manutenção do equilíbrio térmico. Edema pelo calor: consiste no inchaço das extremidades, em particular os pés e os tornozelos. Ocorre comumente em pessoas não aclimatizadas, sendo muito importante a manutenção do equilíbrio hídrico-salino. A aclimatação é a adaptação do organismo a um ambiente quente. Quando um trabalhador se expõe ao calor intenso pela primeira vez, tem sua temperatura interna significativamente elevada, com aumento do ritmo cardíaco e baixa sudorese. Além de suar pouco, pode perder muito cloreto de sódio nesse suor. O indivíduo aclimatizado sua mais, consegue manter a temperatura do núcleo do corpo em valores mais baixos e perde menos sal no suor, mantendo também os batimentos cardíacos. A aclimatação ocorre por intermédio de três fenômenos: aumento da sudorese; diminuição da concentração de sódio no suor (4,0 g/l para 1,0 g/l) – a quantidade de sódio perdido por dia passa de 15 a 25 gramas para 3 a 5 gramas –; diminuição da frequência cardíaca, por meio do aumento do volume sistólico, devido ao aumento da eficiência do coração no bombeamento 29 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I em valores mais aceitáveis. A aclimatação é iniciada após quatro a seis dias e tende a ser satisfatória após uma a duas semanas. É o médico que deve avaliar se a aclimatação está satisfatória. O afastamento do trabalho por vários dias pode fazer com que o trabalhador perca parte da aclimatação. Após três semanas, a perda será praticamente total. Homeostase (homeostasia) é propriedade de um sistema aberto, especialmente em seres vivos, de regular o seu ambiente interno de modo a manter uma condição estável, mediante múltiplos ajustes de equilíbrio dinâmico controlado por mecanismos de regulação. Por exemplo, os músculos esqueléticos tremem para produzir calor quando a temperatura corporal é muito baixa; geração de calor pelo metabolismo de gordura. O suor arrefece o corpo por evaporação. Em resumo a este capítulo, diz-se que em condições normais, a temperatura do corpo permanece dentro de limites estreitos, com ações termorreguladoras brandas. Porém, durante a realização de atividade física a produção de calor aumenta, a sudorese é acionada, ocorre intensa vasodilatação cutânea e há a inibição dos calafrios e da termogênese química. Apesar da eficiência dos mecanismos termorreguladores, as altas temperaturas ambientais e a umidade do ar, juntamente com o trabalho muscular extenuante e a falta de aclimatação, podem levar a pessoa ao estresse por calor. Este pode ocorrer tanto em ambientes internos quanto externos para determinados ambientes laborais. As doenças térmicas brandas mais comuns, ou seja, que não comprometem o sistema termorregulador são a síncope e o edema por calor. Já as doenças relacionadas com quadro de desidratação e hipertermia configuram-se como emergência médica, devendo ser prontamente identificadas e tratadas para evitar maiores complicações. 30 CAPÍTULO 3 Avaliação dos parâmetros básicos do ambiente de trabalho Objetiva-se, neste capítulo, com base nos mecanismos de produção e perda de calor do organismo humano, descrever a interferência dos fatores físicos e ambientais no processo de termorregulação. Esses dados são relevantes para a avaliação de determinados ambientes de trabalho e um planejamento mais eficiente, do ponto de vista térmico, das instalações laborais, jornadas de trabalho e vestimentas de trabalho. Como visto, as trocas térmicas, por convecção, radiação e a evaporação, dependem de quatro parâmetros climáticos: a temperatura do ar - tbs, em °C, a umidade do ar expressa por sua pressão de vapor parcial Pa em kPa, a temperatura radiante média tr em °C, e a velocidade do ar, em m/s. Os instrumentos e métodos utilizados para medir estes parâmetros físicos do ambiente estão sujeitos à norma ISO 7726 (1985), no Brasil pela NHO 06 da Fundacentro, que descreve os diferentes tipos de instrumentos a serem utilizados, suas faixas de medição e precisão, além de recomendar procedimentos de medição. Esta seção resume parte do conteúdo desse padrão, com referência especial às condições de uso dos instrumentos e dispositivos mais comuns. Temperatura do ar A temperatura do ar (tbs) deve ser medida independentemente de qualquer radiação térmica e com uma precisão de ± 0,2°C entre 10 e 30°C e ± 0,5 °C fora dessa faixa. Existem muitos tipos de termômetros, embora os de mercúrio sejam os mais comuns. Sua vantagem está na precisão, sempre que foram calibrados corretamente no início; e como principais desvantagens, seu longo tempo de resposta e a incapacidade de realizar registros automáticos. Os termômetros eletrônicos, entretanto, geralmente têm um tempo de resposta muito curta (entre 5s e 1min), mas a sua calibração apresenta inúmeros problemas. Pressão parcial do vapor de água A umidade do ar pode ser caracterizada de quatro maneiras: i) temperatura do ponto de orvalho - temperatura na qual o ar satura com umidade (°C); ii) pressão parcial de vapor de água - fração da pressão de ar devido ao vapor de água - Pa (kPa); iii) Umidade relativa (URA),que é dada pela expressão: 31 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I ( ) , 100 %a s ta PURA P = onde PS,ta é a pressão de vapor saturado associada à temperatura do ar; iv) a temperatura do bulbo úmido (tbu), que é a temperatura mínima que atinge um bulbo rodeado por uma mecha molhada protegida contra radiação e ventilada a mais de 2 m/s pelo ar ambiente. Todos esses valores estão matematicamente relacionados. A pressão de saturação do vapor de água PS,t a qualquer temperatura t é dada por: 17,27 . 237,3 , 0,6105 t t s tP e += × enquanto a pressão parcial do vapor d’água está relacionada à temperatura pela expressão: , 15s tbu bs buPa P t t = − − ÷ onde PS,tu é a pressão de vapor saturado à temperatura de bulbo úmido. Uma forma mais amigável de operar essas variáveis é usar uma carta psicrométrica. Consulte na internet, por exemplo sugere-se carta psicrométrica da Carrier© (www.handsdownsoftware. com/CARRIER-Chart.PDF). Consultando essa ou outras cartas, é possível combinar todas essas variáveis. A seguir se descreve uma consulta a carta psicrométrica. A facilidade de usar esse diagrama reside no fato de que basta conhecer duas variáveis para se encontrar as demais. Por exemplo, no eixo x, a escala da temperatura do ar, lê- se o termômetro de bulbo seco (Tbs) com 25°C. Com o termômetro de bulbo úmido (Tbu), obtém-se 18°C, plotado na linha oblíqua retas de temperatura úmida. Na interseção dessas duas retas, encontra-se a umidade relativa do ar - URA, no caso, de 50%. Percebe- se, se continuar a subir na vertical da reta Tbs de 25°C, até interseção final com a linha curva de saturação (URA de 100%), que a Tbu será 25°C. Ou seja, quando Tbu e Tbs são iguais não há espaço vapor para dissolver agua líquida na massa de ar, dita saturada, URA = 100%. Em resumo, os cinco principais parâmetros a serem considerados na quantificação da sobrecarga térmica são: temperatura do ar; velocidade do ar; calor radiante; umidade relativa do ar; tipo de atividade (metabolismo). 32 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Tabela 2. Cinco principais parâmetros considerados da sobrecarga térmica. Temperatura do ar, medida pelo termômetro T bs . A influência da temperatura do ar na troca térmica entre o organismo e o meio ambiente pode ser avaliada observando-se a defasagem, positiva ou negativa, existente entre a temperatura do ar e a temperatura da pele. Quando a temperatura do ar é maior que a temperatura da pele, o organismo ganha calor por condução-convecção. Do contrário, perde. Velocidade do ar - medida pelo anemômetro - pode alterar o intercâmbio de calor entre o organismo e o ambiente, interferindo tanto na troca térmica por condução-convecção como na troca térmica por evaporação. No mecanismo de condução-convecção, o aumento da velocidade do ar acelera a troca de camadas de ar próximas ao corpo, aumentando o fluxo de calor entre este e o ar. Carga radiante do ambiente - medida pelo termômetro T g . Quando um indivíduo se encontra em presença de fontes apreciáveis de calor radiante (considerável quantidade de radiação infravermelha), o organismo humano ganha calor pelo mecanismo da radiação. No estudo do calor, este fator não deve ser desprezado, pois contribui significativamente para a elevação da sobrecarga térmica. Umidade relativa do ar – URA, medida pelo higrômetro, influencia a troca térmica que ocorre entre o organismo e o meio ambiente pelo mecanismo da evaporação. Teoricamente, o organismo humano pode perder 600W/m2 pela evaporação do suor. Essa razão poderá ser diminuída em função da URA que igual a 100% dificulta a evaporação do suor para o meio ambiente. Perda de calor por evaporação será reduzida. Se, URA for de 0%, haverá condição para o organismo perder 600W/m2 para o ambiente. Nos dois extremos acima descritos, percebe-se: quanto maior é a umidade relativa do ar, menor será a perda de calor por evaporação. Metabolismo, por meio da atividade física da tarefa - Quanto mais intensa for a atividade física exercida pelo indivíduo, maior será o calor produzido pelo metabolismo. Para indivíduos que trabalham em ambientes quentes, o calor decorrente da atividade física constituirá parte do calor total ganho pelo organismo e, portanto, deve ser considerado na quantificação da sobrecarga térmica. Fonte: Próprio autor (2019) Avaliação do estresse por calor e índices de estresse por calor O estresse térmico ocorre quando o ambiente de uma pessoa (temperatura do ar, temperatura radiante, umidade e velocidade do ar), suas roupas e sua atividade interagem para produzir uma tendência de aumento da temperatura corporal. O sistema de regulação térmica do organismo responde para aumentar a perda de calor. Essa resposta pode ser poderosa e eficaz, mas também pode causar estresse no corpo, causando desconforto, doença ou até morte. Portanto, é importante avaliar ambientes quentes para garantir a saúde e a segurança dos trabalhadores. Os índices de estresse térmico fornecem ferramentas para avaliar ambientes quentes e estimar o estresse térmico ao qual os trabalhadores podem ser expostos. Os valores limites com base nos índices de estresse térmico indicam quando esse estresse pode se tornar inaceitável. Em geral, os mecanismos de estresse térmico são bem conhecidos e as práticas de trabalho para ambientes quentes são bem estabelecidas. Esses incluem: conhecimento dos sinais de alerta dos programas de estresse térmico, aclimatação e reidratação. Basicamente se usam três marcadores biológicos para avaliar estresse térmico: sudorese, frequência cardíaca e temperatura interna. A figura a seguir demonstra a variação de três indicadores de estresse térmico com níveis crescentes de estresse térmico ambiental. Na zona B, área da zona prescritiva (ZP), a temperatura interna do corpo permanece constante graças ao aumento da taxa de sudorese. Na zona C, zona de urgência ambiental (ZUA), a taxa de sudorese não 33 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I consegue mais aumentar, a temperatura do corpo se eleva. A transição de chama limite superior da zona prescritiva (LSZP). Figura 6. Três medições de carga térmica com níveis crescentes de estresse térmico. Fonte: Organización Mundial de la Salud (OMS). 1969. Health factors involved in working under conditions of heat stress. Technical Report 412. Ginebra: OMS. Estudo feito e integrado à enciclopédia da OIT concluiu que os distúrbios do calor ocorrem por um ou mais dos seguintes motivos: 1. a existência de fatores como desidratação ou falta de aclimatação; 2. apreciação inadequada dos perigos do calor, seja por parte das autoridades de supervisão ou pelas pessoas em situação de risco; 3. circunstâncias acidentais ou imprevistas que causam exposição a grande estresse térmico. Depreende-se que muitas das mortes são atribuídas à negligência e que, quando distúrbios ocorrem, é muito importante ter o necessário para administrar um tratamento correto e rápido. O estresse térmico ocorre quando o ambiente de uma pessoa (temperatura do ar, temperatura radiante, umidade e velocidade do ar), suas roupas e sua atividade interagem para produzir uma tendência de aumento da temperatura corporal. O sistema de regulação térmica do organismo responde para aumentar a perda de calor. Essa resposta pode ser poderosa e eficaz, mas também pode causar estresse no corpo, 34 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS causando desconforto, doença ou até morte. Portanto, é importante avaliar ambientes quentes para garantir a saúde e a segurança dos trabalhadores. Índices de estresse térmico Um índice de estresse térmico é um número único que integra os efeitos dos cinco parâmetros básicos em qualquer ambiente térmico ao qual um ser humano possa ser exposto, de modo que seu valor varia de acordo com o estresse térmico sofrido pela pessoa exposta a um ambiente quente. O valor do índice (medido ou calculado) pode ser usado para projetar práticas de trabalho, definir tarefas e estabelecer limitesde segurança. Inúmeras investigações foram conduzidas para determinar o índice definitivo de estresse térmico. Não existe, porém, acordo sobre qual seja o melhor. Há tendência à normalização, por exemplo, as ISO 7933 (1989b) e ISO 7243 (1989a) criaram pressões por uniformização a serem adotadas em todo o mundo. A maioria dos índices de estresse térmico considera, direta ou indiretamente, que o principal fator de estresse para o organismo está relacionado à transpiração., Por exemplo, quanto mais suor tiver de transpirar para atingir equilíbrio térmico mantendo a temperatura corporal interna, maior será o estresse imposto ao organismo. Para que um índice de estresse pelo calor reflita o ambiente térmico humano e sirva para prever o estresse térmico é necessária uma tabela de correspondência que estime a capacidade de uma pessoa, via transpiração, perder calor para um ambiente quente. Índices baseados na evaporação do suor são úteis quando as pessoas mantêm a temperatura corpo interno principalmente através da transpiração. Em geral, diz-se que essas condições estão na zona prescritiva. Assim, a temperatura corporal interna permanece relativamente constante enquanto a frequência cardíaca e o nível de transpiração aumentam com o estresse térmico. No limite superior à zona prescritiva (LSZP), a regulação térmica é insuficiente para manter o equilíbrio térmico e a temperatura corpo aumenta. É chamada de zona de emergência ambiental. Nesta área, o armazenamento de calor está relacionado à temperatura corporal interna e pode ser usado como um índice para determinar os tempos de exposição permitido (por exemplo, com base em um limite de segurança estabelecido manter uma temperatura interna de 38°C). Conforme figura acima, os índices de estresse térmico podem ser classificados como racionais, empíricos ou diretos: 35 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I 1. Os índices racionais são baseados em cálculos para os quais a equação de equilíbrio térmico é usada. 2. Os índices empíricos são baseados no uso de equações obtidas das respostas fisiológicas dos seres humanos (por exemplo, perda de suor). 3. Os índices diretos são baseados na medição (geralmente de temperatura) dos instrumentos utilizados para simular a resposta do corpo humano. 4. Os índices racionais mais importantes estão descritos a seguir. Índice de estresse térmico (Heat Stress Index - HSI) O índice de estresse térmico é a razão entre a evaporação necessária para manter o equilíbrio térmico (Ereq) e evaporação máxima que poderia ser alcançada naquele ambiente (Emax), expresso em porcentagem. ( ) 1 00 %EreqHSI x Emáx = O HSI está, portanto, relacionado ao estresse, fundamentalmente em termos de transpiração corporal, para valores entre 0 e 100. Com um HSI = 100, a evaporação necessária é a máxima possível e representa o limite superior da zona prescritiva. Com um HSI> 100, o calor é armazenado no corpo e os tempos de exposição permitidos são calculados à base de 1,8°C de aumento na temperatura corporal interna (calor armazenado de 264 kJ). Com um HSI <0, há uma ligeira carga por calor. Para fins interpretação dos valores do índice de estresse térmico (HSI) consulte valores a seguir. Tabela 3. Efeito HSI da exposição por oito horas Menos de 20 Estresse devido ao calor leve (por exemplo, durante o período de recuperação de exposição ao calor) 0 Estresse térmico não ocorre 10-30 Estresse por calor leve ou moderado. Ligeiro efeito no trabalho físico, mas possível efeito no trabalho qualificado 40-60 Estresse causado pelo calor intenso, o que representa um risco à saúde, a não ser que a pessoa esteja em muito boa forma física. Necessidade de aclimatação 70-90 Estresse por calor muito intenso. A equipe deve ser selecionada para um exame médico. Garantir o consumo adequado de água e sal 100 Estresse máximo tolerado diariamente por homens jovens fitness e climatizado Mais de 100 Tempo de exposição limitados pelo aumento da temperatura corpo interno Fonte: Organización Mundial de la Salud (OMS). 1969. Health factors involved in working under conditions of heat stress. Technical Report 412. Ginebra: OMS. Um limite superior de 390 W/m2 é atribuído ao Emax, equivalente à transpiração 1 l/h como a taxa máxima de transpiração mantida durante 8 horas. São feitas suposições 36 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS simples sobre os efeitos das roupas (camisa e calça de mangas compridas) e supõe-se que a temperatura da pele permaneça constante a 35°C. Índice de estresse térmico (Index of Thermal Stress – ITS) ITS é uma versão aprimorada do Índice de estresse térmico. Uma melhoria importante é que se reconhece que nem todo o suor evapora. Taxa de transpiração requerida (Required Sweat Rate – Swreq) Mais um avanço se deu com a melhoria teórica e prática incorporada no HSI e no ITS produzida pela introdução nos cálculos da taxa de suor requerida - SWreq. Consiste em um índice que calcula a transpiração necessária para alcançar o equilíbrio térmico a partir de uma equação aprimorada do equilíbrio térmico, porém, o mais importante é que constitui um método prático para interpretar os cálculos comparando o que é necessário com o que é fisiologicamente possível e aceitável no ser humano. Discussões extensivas e avaliações industriais e laboratoriais desse índice resultaram em sua Aceitação como Padrão Internacional ISO 7933 (1989b)2. 1. Os índices empíricos mais importantes são temperatura efetiva – TE, temperatura efetiva corrigida – TEC e Predição da frequência cardíaca (heart rate - HR) O Índice de Temperatura Efetiva – TE é criado em 1923 inicialmente para fornecer um método para determinar os efeitos relativos da temperatura e umidade do ar na sensação de bem-estar. A metodologia é bem simples, três pessoas julgam qual das duas câmaras aquecidas estava mais quente andando por elas. Usando diferentes combinações de temperatura e umidade do ar (e outros parâmetros), foram determinadas linhas equivalentes de bem-estar. As três pessoas descritas suas impressões imediatas e suas respostas transitórias foram registradas. O resultado foi que o efeito da umidade foi superestimado a baixas temperaturas e subestimado a altas temperaturas (em comparação com respostas em estado estacionário). A Temperatura Efetiva Corrigida - TEC veio dos experimentos de Bedford, em 1940, que ajustaram a substituição da temperatura do bulbo seco (Tbs) pela temperatura 2 As diferenças entre as respostas observadas e esperadas dos os trabalhadores motivaram a inclusão de notas de aviso com relação aos métodos de avaliação da desidratação e transferência de calor por evaporação através de roupas na Proposta de adoção como Norma Europeia (prEN-12515). 37 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I de globo (Tg) nos nomogramas (ábacos) de TE, pois em princípio a TE era apenas um índice de bem-estar. A TE é definida pela correlação entre as sensações de conforto e as condições de temperatura, URA e velocidade do ar. Antes do advento da Portaria no 3.214 de 8/6/1978, a TE era utilizada para a caracterização do trabalho em condições insalubres quanto ao calor. Atualmente, a TE é utilizada como parâmetro na determinação de conforto térmico pela Norma Regulamentadora - NR 17. Os instrumentos necessários para a quantificação das variáveis que compõem a TE são psicrômetro giratório e anemômetro. Predição da frequência cardíaca (Heart Rate - HR) A correlação entre batimentos por minuto de frequência cardíaca como índice térmico veio na forma de índice simples. O relacionamento, conforme formulado com a taxa metabólico – T, em BTU/h, e pressão parcial de vapor em mmHg, permitindo fazer uma simples previsão da frequência cardíaca de (T + p), daí o índice T + p. Houve avanço , ajustando equações para a variação da frequência cardíaca ao longo do tempo e correções para levar em conta o grau de aclimatação dos pessoas. A NIOSH (1986) descreve um método para prevera frequência cardíaca durante o trabalho e recuperação. A temperatura corporal e a frequência cardíaca são medidas durante o período de recuperação após um ciclo de trabalho ou em momentos durante o dia de trabalho. No final de um ciclo no trabalho, o trabalhador se senta, toma-se a temperatura oral e as três seguintes frequências de pulso: » P1: taxa de pulso medida entre 30 segundos e 1 minuto; » P2: taxa de pulso medida entre 1,5 e 2 minutos, e » P3: taxa de pulso medida entre 2,5 e 3 minutos. Critérios para estresse térmico pela ISO 9886 (1992): » Temperatura oral 37,5°C; » P3 ≤ 90 bpm e P3 - P1 = 10 bpm, indica uma carga de grande trabalho, embora com pequeno aumento temperatura corporal; » P3 > 90 bpm e P3 - P1 <10 bpm, estresse (calor + trabalho) é muito grande e devem ser adotadas medidas para reprojetar o trabalho. 38 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS 2. Índices diretos de estresse térmico. O Índice de Bulbo Úmido e Temperatura de Globo- IBUTG (Wet Bulb Globe Temperature Index - WBGT) IBUTG é, de longe, o mais usado em todo o mundo. Foi desenvolvido durante uma investigação feita pela Marinha dos Estados Unidos sobre acidentes por causa do calor sofrido pelo pessoal militar como uma aproximação à temperatura efetiva corrigida (TEC), porém mais complicada de se obter. Foi modificado para ter em conta a absorção solar dos uniformes militares de cor verde. Os valores limites do WBGT foram utilizados para determinar quando recrutas militares podiam receber instruções. Observou- se que os acidentes com calor e o tempo perdido devido à interrupção das instruções foram reduzidos quando o Índice WBGT era usado ao invés de apenas medir a temperatura do ar. O índice IBUTG foi adotado por NIOSH (1972), ACGIH (1990) e ISO 7243 (1989a) e seu uso ainda é recomendado hoje em dia, sendo obrigatório no Brasil para fins previdenciários, trabalhistas e tributários. A ISO 7243 (1989a), com base no índice IBUTG, descreve um método simples para usar em ambientes quentes, capaz de estabelecer um diagnóstico “rápido”. Essa regra inclui também as especificações dos instrumentos de medida, como os valores-limite do IBUTG para pessoas aclimatadas e não aclimatadas. Por exemplo, para uma pessoa aclimatada em repouso com uma roupa de 0,6 clo, o valor limite do IBUTG é de 33°C. Os limites estabelecidos pela ISO 7243 (1989a) e NIOSH 2016 são quase idênticos. Graças à simplicidade deste índice e sua aplicação por organizações influentes, sua ampla aceitação foi alcançada. Como todos os índices diretos, ele tem limitações quando usado para simular a resposta humana e deve ser usado com cautela em aplicações práticas. Existem instrumentos portáteis no mercado que medem o índice IBUTG. 39 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Figura 7. Critérios legais para exposição à temperatura anormal. Temperatura Anormal Calor NH0 06 - Procedimento Técnico NR 15 – Anexo III IBUTG e Metabolismo com e sem Carga Solar Análise Quantitativa Art. 253 da CLT Zonas Climáticas Mapa IBGE Análise Qualitativa Frio Fonte: Próprio autor (2019) Adota-se como norma padrão nesta obra a NR 06 da Fundacentro, que na sua segunda edição, 2017, revisada e ampliada, cancela e substitui a edição anterior, trazendo modificações e avanços técnicos, sendo os principais: adoção do watt (W) como unidade para taxa metabólica, com a adequação dos limites de exposição para trabalhadores aclimatizados; atualização da tabela para determinação de taxas metabólicas; estabelecimento de limites de exposição para trabalhadores não aclimatizados; estabelecimento de níveis de ação para trabalhadores aclimatizados; estabelecimento de limite de exposição valor teto; estabelecimento de correções no índice de bulbo úmido termômetro de globo (IBUTG) médio em função do tipo de vestimenta utilizada; introdução de considerações sobre avaliações a céu aberto; estabelecimento de região de incerteza sobre as condições de exposição para trabalhadores aclimatizados; introdução de um critério de julgamento e tomada de decisão em função das condições de exposição encontradas; introdução de considerações gerais sobre medidas preventivas e corretivas. Importantíssimo consultar NHO 06 - Avaliação da exposição ocupacional ao calor. Fundacentro, NHO 06, 2017. A legislação brasileira3 estabelece que a exposição ao calor deve ser avaliada pelo IBUTG dado como índice de sobrecarga térmica, definido por uma equação matemática que correlaciona alguns parâmetros medidos no ambiente de trabalho. A equação, para o cálculo do índice, varia em função da presença de carga solar no ambiente de trabalho, que se expressa: 40 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS IBUTG 0,7 Tbn 0,3 Tg= + (sem carga solar) IBUTG 0,7 Tbn 0, 2 Tg 0,1 Tbs= + + (com carga solar) Onde, Tbn = temperatura de bulbo úmido natural; Tg = temperatura de globo e Tbs = temperatura de bulbo seco. Considera-se carga solar direta quando não há nenhuma interposição entre a radiação solar e o trabalhador exposto, por exemplo, a presença de barreiras como: nuvens, anteparos, telhas de vidro etc. Instrumentação São necessários medidores (sensores) que sejam capazes de mensurar os parâmetros acima, pois eles se relacionam com as trocas térmicas que influem na sobrecarga térmica do trabalhador. Os sensores para o índice que interessam ao cálculo do IBUTG são: » Termômetro de bulbo seco – Tbs é um termômetro comum, cujo bulbo fica em contato com o ar. Tem-se, dele, portanto, a temperatura do ar. Note que podem ser utilizados outros sensores similares aos termômetros de bulbo, como os termopares. A temperatura de bulbo seco (tbs) corresponde à temperatura do ar obtida por meio de um dispositivo constituído de: sensor de temperatura com amplitude mínima de medição de +10,0 °C a +100,0 °C, exatidão igual ou melhor que ± 0,5 °C e permitir leituras a intervalos de, no mínimo, 0,1 °C. Sensor de temperatura do ar protegido da radiação solar direta ou daquelas provenientes de fontes artificiais por meio de dispositivos que barrem a incidência da radiação e permitam a livre circulação de ar ao seu redor. » Termômetro de bulbo úmido natural – Tbn é um termômetro cujo bulbo é recoberto por um pavio hidrófilo, o qual tem sua extremidade imersa em água destilada. Outros arranjos de sensores, pavios e reservatórios são possíveis, desde que se preserve uma boa aeração do bulbo e pelo menos 25 mm de pavio livre de qualquer obstáculo, a partir do início da parte sensível do termômetro. A evaporação da água destilada presente no pavio refrigera o bulbo e depende da temperatura do ar; da velocidade do ar e da umidade relativa do ar. A temperatura do Tbn será sempre menor ou igual à temperatura do termômetro bulbo seco. Será igual quando a umidade relativa do ar for de 100%, pois o ar saturado não admite mais evaporação de água. Sem evaporação, não há redução da temperatura. Temperaturas 41 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Tbn e Tbs diferentes implicam umidade relativa do ar menor que 100%. Na fórmula do IBUTG, o peso do Tbn é de 70% exatamente pelo fato de essa temperatura depender da evaporação da água destilada presente no pavio do bulbo, temperatura do ar; da velocidade do ar e da URA. A temperatura de bulbo úmido natural (tbn) corresponde à temperatura obtida por meio de um dispositivo constituído de: sensor de temperatura revestido com um pavio tubular branco, confeccionado em tecido com alto poder de absorção de água, como, por exemplo, algodão, mantido úmido com água destilada, por capilaridade; reservatório de água com volume de água destilada suficiente para manter o pavio úmido por capilaridade durante todo o período de medição. No caso de equipamento convencional, esse reservatório deve ser um Erlenmeyer de 125 ml. O sensor deve ter diâmetro externo de 6 mm ± 1 mm, com amplitude mínima de medição de +10,0 °C a +50,0 °C, exatidão igual ou melhor que ± 0,5 °C e permitir leiturasa intervalos de, no mínimo, 0,1 °C. A extremidade do sensor mais próxima ao reservatório de água destilada deve estar a uma distância de 25 mm ± 1 mm da borda deste reservatório, sendo que este espaço deve estar totalmente desobstruído, permitindo a livre movimentação de ar. Uma das extremidades do pavio deve revestir o sensor integralmente e de forma perfeitamente ajustada. A outra extremidade do pavio deve estar inserida no interior do reservatório cheio com água destilada de forma a atingir seu fundo. O pavio deve cobrir, além do sensor, mais duas vezes o seu comprimento. A utilização de pavio folgado ou apertado sobre o sensor poderá interferir nos resultados da medição. Importantíssimo consultar gravuras demonstrativas dos termômetros de bulbo úmido natural – Tbn e Termômetro de Globo – Tg. Verificar especificações técnicas. Termômetro de globo - Tg corresponde à temperatura obtida por meio de um dispositivo constituído de: uma esfera oca de cobre de aproximadamente 1 mm de espessura e com diâmetro de 152,4 mm, pintada externamente de preto fosco, com emissividade mínima de 0,95; um sensor de temperatura posicionado no centro da esfera de cobre, com fixação que garanta a hermeticidade do sistema, impedindo a existência de fluxo de ar do interior do globo para o ambiente e vice-versa. O sensor deve ter amplitude mínima de medição de +10,0 °C a +120,0 °C, exatidão igual ou melhor que ± 0,5 °C e permitir leituras a intervalos de, no mínimo, 0,1 °C. O IBUTG representa a carga ambiental como índice composto dos três instrumentos de campo, enquanto o metabolismo é dado em W/m2 em função da atividade do 42 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS trabalhador. Leva em consideração o tipo de atividade desenvolvida (leve, moderada e pesada), que pode ser avaliada por classe ou por tarefa (quantificando a tarefa em W/m2). A determinação dos tipos de atividade por classes ou a quantificação de calor metabólico são dadas pelos quadros da NHO 06. A legislação prevê um regime de trabalho (trabalho/descanso) em função do valor do IBUTG e do tipo de atividade para duas situações: regime de trabalho intermitente com períodos de descanso no próprio local e regime de trabalho intermitente com descanso em outro local. Os tempos de descanso são períodos trabalhados para todos os fins legais. Figura 8. Árvore de Termômetros – Analógico e Digital Fonte: Fundacentro, NHO 06, 2017 Exercício Resolvido 1 – Descanso no Próprio Local Sem Carga Solar Um operador de forno gasta 3 minutos carregando o forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a temperatura esperada (sem sair do local) e, em seguida, gasta outros 3 minutos para descarregar o forno, tendo o trabalhador sido submetido a um processo de aclimatação com vestimenta simples. Dados ambientais: Tg 35ºC; Tbn = 25ºC. 43 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Figura 9. Ciclo de Produção – Situação Térmica 0 3 7 10 Te m pe ra tu ra (° C ) Tempo Acumulado (min) Ciclo de Produção (°C x min) Fonte: Próprio autor (2019) Solução. Primeiro passo é definir a situação térmica, identificando cada parte do ciclo de exposição na qual as condições do ambiente que interferem na carga térmica a que o trabalhador está exposto podem ser consideradas estáveis. Esse ciclo de trabalho é continuamente repetido durante toda jornada de trabalho. Considera-se o tipo de atividade exercida pelo trabalhador (Quadro 1 – NHO 06) cujas taxas metabólicas (M) relativas às diversas atividades físicas exercidas pelo trabalhador devem ser atribuídas pelo profissional prevencionista. Esse Quadro 1 apresenta as taxas estabelecidas em função do tipo de atividade. Detalhe: Taxa metabólica definida para o homem padrão com área superficial igual a 1,8 m2. Lembrando a conversão de M [kcal/h] = 0,859845 x M [W] Quadro 1. Ciclo de Produção – Situação Térmica. Atividade Taxa metabólica (W) Sentado Em repouso 100 Trabalho pesado com dois braços 288 ... ... Em pé, agachado ou ajoelhado Em repouso 126 Trabalho moderado com as mãos 180 ... ... Trabalho moderado com dois braços 279 Trabalho pesado com dois braços 315 ... ... Fonte: Quadro 1 do NHO 06. 44 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Observou-se que o trabalho do forneiro se dá em pé, carregando e descarregando o forno, com ambas as mãos. Pelo quadro acima, isso equivale a 180 W, ou 209,34 Kcal/h, pois M [kcal/h] = 0,859845 x M [W]. Com atividade de 209,34 Kcal/h, faz-se o enquadramento pelo Quadro 3 do Anexo 3 (NR-15). Arredondando para 220 Kcal/h, conclui-se que o metabolismo é moderado. Quadro 2. Tipo de Atividade TIPO DE ATIVIDADE Kcal/h Sentado em repouso 100 Trabalho leve Sentado, movimentos moderados com braços e tronco (ex.: datilografia). Sentado, movimentos moderados com braços e pernas (ex.: dirigir). De pé, trabalho leve, em máquina ou bancada, principalmente com os braços. 125 150 150 Trabalho moderado Sentado, movimentos vigorosos com braços e pernas. De pé, trabalho leve em máquina ou bancada, com alguma movimentação. De pé, trabalho moderado em máquina ou bancada, com alguma movimentação. Em movimento, trabalho moderado de levantar ou empurrar. 180 175 220 300 Trabalho pesado Trabalho intermitente de levantar, empurrar ou arrastar pesos (ex.: remoção com pá). Trabalho fatigante 440 550 Fonte: Quadro 3 do Anexo 3 da NR-15 É necessário apurar (definir) os regimes de trabalho-descanso, para as condições de operação mais críticas, nas quais o trabalhador não pode abandonar o local de trabalho, respeitando a sequência das tarefas, bem como apurar (determinar) períodos de trabalho alternados por descanso, que são realizados no próprio local de trabalho. Importante notar que o trabalhador continua trabalhando enquanto o forno opera, porém sem fazer força muscular. Em outras palavras, nesse período há descanso metabólico, todavia sem descanso térmico, pois ele se encontra no próprio local de trabalho. Define-se o ponto de medição, ponto físico escolhido para posicionamento do dispositivo de medição onde serão obtidas as leituras representativas da situação térmica objeto de avaliação. O IBUTG foi concebido com o uso de dispositivos de medição que utilizam termômetros de mercúrio, conforme características construtivas apresentadas neste subitem. 45 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Para fins desta norma, a determinação do IBUTG pode ser feita utilizando- se dispositivos convencionais ou eletrônicos, desde que apresentem resultados equivalentes aos obtidos com a utilização do conjunto convencional. Os medidores só podem ser utilizados dentro das condições de umidade, temperatura, campos magnéticos e demais interferentes especificados pelos fabricantes. Os dispositivos de medição de temperatura devem ser periodicamente calibrados pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), por laboratórios por ele acreditados para esta finalidade ou por laboratórios internacionais, desde que reconhecidos pelo Inmetro. A periodicidade de calibração deve ser estabelecida com base nas recomendações do fabricante, em dados históricos da utilização dos dispositivos que indiquem um possível comprometimento na sua confiabilidade e em critérios que venham a ser estabelecidos em lei ou normas legais. A calibração também deve ser refeita sempre que ocorrer algum evento que implique suspeita de dano ou comprometimento do sistema de medição. Sempre que possível, para fins de apresentação técnica desse trabalho de avaliação ambiental, deve-se lançar mão de plantas baixas, desenhos, diagramas e demais recursos gráficos de engenharia para demonstrar o mapeamento térmico por coordenada georreferenciada nesses documentos. Segundo passo, define-se o tempo de trabalho metabólico com relação ao regime de trabalho observado na empresa. Operação considerada como “descanso no próprio local de trabalho”, para fins deste critério de avaliação. O ciclo continuamente se repete. Constata-se que, emcada 10 minutos corridos, o operário trabalha 6 minutos (3 minutos carregando o forno e 3 minutos descarregando) e aguarda 4 minutos para a elevação da temperatura, sem sair do local. Pode-se afirmar que, em cada hora (60 minutos) corrida de trabalho, o ciclo se repete 6 vezes (60/10); sendo que o operário » trabalha um total de 36 minutos (6 x 6 minutos); e descansa 24 minutos (6 x 4 minutos). Os limites de sobrecarga por IBUTG estão dados em tempos máximos de trabalho e de descanso, considerados na hora de situação térmica crítica, de modo a atender às referências do Quadro 1 do Anexo 3 da NR-15. A tabela a seguir transcreve esse quadro com destaque à seleção: 46 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Figura 10. Tempo de Trabalho, IBUTG por Metabolismo - Tipo de Atividade Regime de trabalho intermitente com descanso no próprio local de trabalho (por hora) Leve Moderada Pesada Trabalho contínuo até 30,0 até 26,7 até 25,0 45 minutos trabalho 15 minutos descanso 30,1 a 30,5 26,8 a 28,0 25,1 a 25,9 30 minutos trabalho 30 minutos descanso 30,7 a 31,4 28,1 a 29,4 26,0 a 27,9 15 minutos trabalho 45 minutos descanso 31,5 a 32,2 29,5 a 31,1 28,0 a 30,0 Não é permitido o trabalho, sem a adoção de medidas adequadas de controle acima de 32,2 acima de 31,1 acima de 30,0 Fonte: Quadro 1 do Anexo 3 da NR-15. Terceiro passo, instala-se árvore de termômetros, faz-se procedimento de montagem, estabilização e leitura de Tg 35ºC e Tbn = 25ºC. Calcula-se o IBUTG, aplicando a fórmula sem carga solar. IBUTG = 0,7.25 + 0,3.35 = 28°C. Quando o trabalhador estiver exposto a uma única situação térmica, ao longo do período de 60 minutos considerados na avaliação, o IBUTG será o próprio IBUTG determinado para essa situação. O limite de tolerância para exposição ao calor será considerado excedido quando os valores e os tempos obtidos na avaliação forem incompatíveis com aqueles do Quadro 1 do Anexo 3 (NR-15). Consultando o Quadro 1, tem-se que, em cada hora corrida de trabalho, o operário pode trabalhar, no máximo, 45 minutos e descansar, no mínimo, 15 minutos. Conclusão. Pelo quadro 1 o operário trabalha 36 minutos, quando poderia até 45 minutos; e descansa 24 minutos, quando poderia no mínimo 15 minutos. Conclui-se que o ciclo de trabalho observado na empresa é compatível com a atividade do trabalhador e com as condições térmicas do ambiente analisado e, portanto, não há sobrecarga térmica. Considerações sobre a conclusão O cenário acima aponta para ambiente sem sobrecarga térmica, porém bastante instável, pois para o mesmo IBUTG de 28°C, basta o trabalhador ter que usar os dois braços com um pouco mais de força para que o metabolismo se eleve para 315 W (368,47 Kcal/h), de forma que consultando o Quadro 3 do Anexo 3 (NR-15), ter-se-ia nova configuração, com metabolismo pesado, desta feita insalubre, pois o regime seria 47 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I 15 minutos de trabalho e 45 minutos de descanso. Verifica-se que a sobrecarga térmica flutua de tolerável para perigosa quando o metabolismo exigido do trabalhador passa de moderado para pesado. » Exercício Resolvido 2 – Descanso em Outro Local Sem Carga Solar Segundo o mesmo processo produtivo do exercício anterior, um operador de forno gasta 3 minutos carregando-o, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a temperatura esperada e, em seguida, gasta outros 3 minutos para descarregá-lo. Esse ciclo de trabalho é continuamente repetido durante toda jornada de trabalho, tendo o trabalhador sido submetido a um processo de aclimatação. Uso de vestimentas simples. Diferente do exercício anterior, durante o tempo no qual o forno entra em regime, ao longo dos 4 minutos com temperatura constante, o operador faz anotações à mesa que está afastada do forno. Dados os ambientais são os seguintes: Figura 11. Dados Ambientais do Local de trabalho Local de trabalho a) Tg = 54°C b) Tbn = 22°C c) M = 300 Kcal/h Calculando-se o IBUTGt sem carga solar, tem-se Fonte: Autor (2019) Figura 12. Dados Ambientais do Local de Descanso Tg = 28 °C Tbn = 20 °C M = 125 Kcal/h Calculando-se o IBUTGd, tem-se: Local de descanso Fonte: Autor (2019) 48 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Solução: neste caso, para fins de aplicação do índice, denomina-se local de trabalho o local onde permanece o trabalhador quando carrega e descarrega o forno e local de descanso o local onde o operador do forno permanece sentado, fazendo anotações. Primeiro passo é definir as duas situações térmicas, identificando cada parte do ciclo de exposição na qual as condições do ambiente que interferem na carga térmica a que o trabalhador está exposto podem ser consideradas estáveis. Este ciclo de trabalho é continuamente repetido durante toda jornada de trabalho. O profissional prevencionista deve apurar (definir) os regimes de trabalho-descanso, para as condições de operação mais críticas, nas quais o trabalhador deve respeitar a sequência das tarefas, bem como deve apurar (determinar) períodos de trabalho alternados por descanso, que são realizados num outro local de trabalho. Caso o trabalhador esteja exposto a duas ou mais situações térmicas diferentes, o IBUTG deve ser determinado por ponderação temporal, utilizando-se os valores de IBUTG representativos de cada uma das situações térmicas que compõem o ciclo de exposição do trabalhador avaliado. Destaca-se que o ciclo de exposição pode ter duração diferente de 60 minutos. No entanto, a determinação do IBUTG sempre deve considerar um período de 60 minutos corridos, conforme a seguir. 1 1 2 2 60 + + += X X i X i n X n IBUTG t IBUTG t IBUTG t IBUTG tIBUTG sendo: I = IBUTG médio ponderado no tempo em °C; IBUTGi = IBUTG da situação térmica “i” em °C; ti = tempo total de exposição na situação térmica “i”, em minutos, no período de 60 minutos corridos mais desfavorável; i = i-ésima situação térmica; n = número de situações térmicas identificadas na composição do ciclo de exposição 1 2 60+ + + = i n t t t t minutos Para o cálculo da M, deve-se considerar o mesmo período de 60 minutos corridos considerado para o cálculo do IBUTG. Quando a atividade física exercida pelo trabalhador corresponder a uma única taxa metabólica, no período de 60 minutos considerados na avaliação, a M será o próprio M atribuído para essa atividade. Caso o trabalhador desenvolva duas ou mais atividades físicas, a M deve ser determinada conforme a seguir. 1 1 2 2 60 + + += X X i X i m X m M t M t M t M t M sendo: = taxa metabólica média ponderada no tempo em W; Mi = taxa metabólica da atividade “i” em W; ti = tempo total de exercício da atividade “i”, em minutos, no 49 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I período de 60 minutos corridos mais desfavorável; i= i-ésima atividade; m = número de atividades identificadas na composição do ciclo de exposição 1 2 60+ + + = i mt t t t minutos Os valores estimados de M devem representar as diferentes atividades físicas exercidas pelo trabalhador durante o ciclo de exposição avaliado. Destaca-se que o ciclo de exposição pode ter duração diferente de 60 minutos. No entanto, a determinação da M sempre deve considerar um período de 60 minutos corridos. O IBUTG e a M a serem utilizados como representativos da exposição ocupacional ao calor devem ser aqueles que, obtidos no mesmo período de 60 minutos corridos, resultem na condição mais crítica de exposição. Os limites de exposição ocupacional ao calor para trabalhadores não aclimatizados (IBUTGMAX) estão apresentados na Tabela 4, a seguir, para os diferentes valores de M. Cuidado. Seus valores também são os adotados como nível de ação para as exposições ocupacionais ao calor e, ainda, devem ser utilizados na avaliação de exposições eventuais ou periódicas em atividades nas quais os trabalhadores não estão expostos diariamente, tais como manutenção preventiva ou corretiva de fornos, forjas, caldeiras etc. Tabela 4. Nível de açãopara trabalhadores aclimatizados e limite de exposição ocupacional ao calor para trabalhadores não aclimatizados M[W] IBUTG [°C] M[W] IBUTG[°C] M[W] IBUTG [°C] 100 31,7 183 28,0 334 24,3 101 31,6 186 27,9 340 24,2 103 31,5 189 27,8 345 24,1 105 31,4 192 27,7 351 24,0 106 31,3 195 27,6 357 23,9 108 31,2 198 27,5 363 23,8 110 31,1 201 27,4 369 23,7 112 31,0 205 27,3 375 23,6 114 30,9 208 27,2 381 23,5 115 30,8 212 27,1 387 23,4 117 30,7 215 27,0 394 23,3 119 30,6 219 26,9 400 23,2 121 30,5 222 26,8 407 23,1 123 30,4 226 26,7 414 23,0 125 30,3 230 26,6 420 22,9 127 30,2 233 26,5 427 22,8 129 30,1 237 26,4 434 22,7 132 30,0 241 26,3 442 22,6 50 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS 134 29,9 245 26,2 449 22,5 136 29,8 249 26,1 456 22,4 138 29,7 253 26,0 464 22,3 140 29,6 257 25,9 479 22,1 143 29,5 262 25,8 487 22,0 145 29,4 266 25,7 495 21,9 148 29,3 270 25,6 503 21,8 150 29,2 275 25,5 511 21,7 152 29,1 279 25,4 520 21,6 155 29,0 284 25,3 528 21,5 158 28,9 289 25,2 537 21,4 160 28,8 293 25,1 546 21,3 163 28,7 298 25,0 555 21,2 165 28,6 303 24,9 564 21,1 168 28,5 308 24,8 573 21,0 171 28,4 313 24,7 583 20,9 174 28,3 318 24,6 593 20,8 177 28,2 324 24,5 602 20,7 180 28,1 329 24,4 Fonte: Tabela 1 da NHO 06 da Fundacentro. Para trabalhadores aclimatizados, os limites de exposição a serem utilizados são os apresentados na Tabela 5, conforme a seguir: Tabela .5. Limite de exposição ocupacional ao calor para trabalhadores aclimatizados M[W] IBUTG [°C] M[W] IBUTG[°C] M[W] IBUTG[°C] 100 33,7 186 30,6 346 27,5 102 33,6 189 30,5 353 27,4 104 33,5 193 30,4 360 27,3 106 33,4 197 30,3 367 27,2 108 33,3 201 30,2 374 27,1 110 33,2 205 30,1 382 27,0 112 33,1 209 30,0 390 26,9 115 33,0 214 29,9 398 26,8 117 32,9 218 29,8 406 26,7 119 32,8 222 29,7 414 26,6 122 32,7 227 29,6 422 26,5 124 32,6 231 29,5 431 26,4 127 32,5 236 29,4 440 26,3 129 32,4 241 29,3 448 26,2 132 32,3 246 29,2 458 26,1 135 32,2 251 29,1 467 26,0 137 32,1 256 29,0 476 25,9 140 32,0 261 28,9 486 25,8 143 31,9 266 28,8 496 25,7 146 31,8 272 28,7 506 25,6 51 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I 149 31,7 277 28,6 516 25,5 152 31,6 283 28,5 526 25,4 155 31,5 289 28,4 537 25,3 158 31,4 294 28,3 548 25,2 161 31,3 300 28,2 559 25,1 165 31,2 306 28,1 570 25,0 Fonte: Tabela 2 da NHO 06 da Fundacentro. Além dos limites estabelecidos nas Tabela 4 e 5, deve ser observado o valor teto (Tabela 3), acima do qual o trabalhador não pode ser exposto sem o uso de vestimentas e equipamentos de proteção adequados em nenhum momento da jornada de trabalho. Valor teto é aquele que constitui risco grave e iminente - RGI. O Auditor Fiscal do Trabalho utiliza os critérios de RGI para interditar ou embargar um estabelecimento, obra ou equipamento, caso seja constatado grave e iminente risco para o trabalhador. O embargo é utilizado para paralisar obras que apresentem RGI aos trabalhadores. A interdição é utilizada para paralisar equipamentos, máquinas ou estabelecimentos que apresentem RGI aos trabalhadores. Tabela 6. Valor teto para trabalhadores aclimatizados e não aclimatizados M[W] IBUTGVT[°C] M[W] IBUTGVT[°C] M[W] IBUTGVT[°C] ≤ 240 38,0 332 36,1 461 34,2 244 37,9 338 36,0 469 34,1 248 37,8 344 35,9 477 34,0 252 37,7 350 35,8 485 33,9 257 37,6 356 35,7 494 33,8 261 37,5 362 35,6 502 33,7 266 37,4 369 35,5 511 33,6 270 37,3 375 35,4 520 33,5 275 37,2 382 35,3 529 33,4 280 37,1 388 35,2 538 33,3 285 37,0 395 35,1 548 33,2 290 36,9 402 35,0 557 33,1 295 36,8 409 34,9 567 33,0 300 36,7 416 34,8 577 32,9 305 36,6 423 34,7 587 32,8 310 36,5 430 34,6 597 32,7 316 36,4 438 34,5 607 32,6 321 36,3 445 34,4 327 36,2 453 34,3 Fonte: Tabela 03 da NHO 06. Apud NIOSH, 1986, 2013. 52 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS A progressão dos valores limites a partir do nível de ação até valor teto, conforme Tabelas 4, 5 e 6 da NHO 06, demonstra a forma exponencial com a qual a sobrecarga térmica evolui para trabalhadores aclimatados. Detalhe a esse metabolismo, pela Tabela 4, a faixa de incerteza é varia de 26,1C° a 27,5 C°. Considerando-se as incertezas envolvidas nos valores atribuídos para as taxas metabólicas e a exatidão admitida para os sensores de temperatura, na interpretação dos resultados deve-se considerar uma região de incerteza, estabelecida no Tabela 4, uma vez que, nesta região, o valor verdadeiro da exposição pode estar acima do limite estabelecido para trabalhadores aclimatizados. Tabela 7. Região de incertezas para trabalhadores aclimatizados M[W] IBUTGVT[°C] M[W] IBUTG[°C] M[W] IBUTG[°C] 100 32,3 a 33,7 186 29,2 a 30,6 346 26,1 a 27,5 102 32,2 a 33,6 189 29,1 a 30,5 353 26,0 a 27,4 104 32,1 a 33,5 193 29,0 a 30,4 360 25,9 a 27,3 106 32,0 a 33,4 197 28,9 a 30,3 367 25,8 a 27,2 108 31,9 a 33,3 201 28,8 a 30,2 374 25,7 a 27,1 110 31,8 a 33,2 205 28,7 a 30,1 382 25,6 a 27,0 112 31,7 a 33,1 209 28,6 a 30,0 390 25,5 a 26,9 115 31,6 a 33,0 214 28,5 a 29,9 398 25,4 a 26,8 117 31,5 a 32,9 218 28,4 a 29,8 406 25,3 a 26,7 119 31,4 a 32,8 222 28,3 a 29,7 414 25,2 a 26,6 122 31,3 a 32,7 227 28,2 a 29,6 422 25,1 a 26,5 124 31,2 a 32,6 231 28,1 a 29,5 431 25,0 a 26,4 127 31,1 a 32,5 236 28,0 a 29,4 440 24,9 a 26,3 129 31,0 a 32,4 241 27,9 a 29,3 448 24,8 a 26,2 132 30,9 a 32,3 246 27,8 a 29,2 458 24,7 a 26,1 135 30,8 a 32,2 251 27,7 a 29,1 467 24,6 a 26,0 137 30,7 a 32,1 256 27,6 a 29,0 476 24,5 a 25,9 140 30,6 a 32,0 261 27,5 a 28,9 486 24,4 a 25,8 143 30,5 a 31,9 266 27,4 a 28,8 496 24,3 a 25,7 146 30,4 a 31,8 272 27,3 a 28,7 506 24,2 a 25,6 149 30,3 a 31,7 277 27,2 a 28,6 516 24,1 a 25,5 152 30,2 a 31,6 283 27,1 a 28,5 526 24,0 a 25,4 155 30,1 a 31,5 288 27,0 a 28,4 537 23,9 a 25,3 158 30,0 a 31,4 294 26,9 a 28,3 548 23,8 a 25,2 161 29,9 a 31,3 300 26,8 a 28,2 559 23,7 a 25,1 164 29,8 a 31,2 306 26,7 a 28,1 570 23,6 a 25,0 168 29,7 a 31,1 313 26,6 a 28,0 582 23,5 a 24,9 171 29,6 a 31,0 319 26,5 a 27,9 594 23,4 a 24,8 175 29,5 a 30,9 325 26,4 a 27,8 606 23,3 a 24,7 178 29,4 a 30,8 332 26,3 a 27,7 182 29,3 a 30,7 339 26,2 a 27,6 Fonte: Tabela 04 da NHO 06. Apud NIOSH (1986, 2013). 53 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Faz-se aqui uma reflexão sobre a progressão dos IBUTG desde o Nível de Ação – NA até o Valor Teto - VT, quando se observa o Metabolismo, tomado como constante na estreita faixa de 344 (W) a 346 (W). Por exemplo, percebe-se que há uma assimetria em °C a partir do LT, posto que este está mais próximo do Nível de Ação que do valor Teto, conforme demonstram Tabela e Figura seguintes: Tabela 8. Progressão do IBUTG para M constante (aclimatizados) IBUTG [°C] M (W) Constante (Entre 344 e 346) 24,1 Nível de Ação - Tabela 01 27,5 Limite de Tolerância - Tabela 02 35,9 Valor teto - Tabela 03 Fonte: Próprio autor (2019) Figura 13. Progressão do IBUTG (C°) para M (W) entre 344 e 346 (aclimatizados) 24,1 27,5 35,9 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 N Í V E L D E A Ç Ã O - T A B E L A 0 1 L I M I T E D E T O L E R Â N C I A - T A B E L A 0 2 V A L O R T E T O - T A B E L A 0 3 IBUTG (°C) Fonte: Próprio autor (2019) Segundo passo, define-se o tempo de trabalho metabólico com relação ao regime de trabalho observado, bem como “descanso em outro local de trabalho”. O ciclo continuamente se repete. A determinação do IBUTG e metabolismo segue passos um e dois do exercício anterior, ponderados pelo tempo,obtendo os cálculos e resultados a seguir.. 54 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Necessário normalização para hora. A cada hora corrida na situação mais crítica, o ciclo se repete 10 vezes e o trabalhador trabalha um total de 36 min e descansa (termicamente) 24 min. Tem-se, portanto: 31,6 x 36 + 22,4 x 24IBUTG = = 27,9°C 60 300 x 36 + 125 x 24 M = = 230 Kcal/h = , 60 267 49 W Conclusão. Uma vez determinados o IBUTG e a M, o limite de exposição aocalor será considerado ultrapassado quando o IBUTG exceder o IBUTGMÁX. correspondente à M obtida, conforme definido na Tabela 4 para indivíduos não aclimatizados e pela Tabela 5 para indivíduos aclimatizados. Os limites de sobrecarga estão dados em M[W] por IBUTG [°C], ponderados, conforme Tabela 9 na NHO 06 a seguir, reduzida aos valores de interesse acima: Tabela 9. Planilha com valores achados no exercício 2 M[W] IBUTG [°C] 266 28,8 272 28,7 277 28,6 283 28,5 289 28,4 294 28,3 300 28,2 306 28,1 346 27,5 Fonte: Próprio autor (2019) Para os valores encontrados de M, intermediários aos valores constantes no Tabela 1 ou Tabela 2, será considerado o IBUTGMÁX relativo à M imediatamente mais elevada. Neste caso, pela Tabela 2 (aclimatado) avança-se de M=267,49 W para M=272 W, cujo IBUTGMÁX é de 28,7°C. Esse avançar para buscar sempre valor maior de Metabolismo se deve ao princípio da precaução quando se trata de saúde, pois a acurácia para definição e correspondência entre atividade física e calor produzido é bastante limitada e subjetiva, tornando a incerteza dessa aferição algo a se contornar. Daí o arredondamento para cima, sempre. Faz-se o batimento entre a carga ambiental (IBUTG encontrado) de 27,9°C, e o IBUTG máximo permitido para o nível metabólico de 272 W. Como o IBUTGMÁX é de 28,7°C, tem-se uma proximidade que sugere uma incerteza, pois a distância de 0,8°C é muito 55 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I estreita para se afirmar que há ou não sobrecarga térmica. Para fazer o tira-teima deve- se recorrer à Tabela da NHO 06 e interpretá-la. Considerado a exatidão do termômetro de globo na ordem de ± 1,0°C, tecnicamente se encontram tais medidas na zona de incerteza. Este autor por prudência e atendendo ao princípio da precaução, neste caso, conclui pela ultrapassagem do limite de exposição, motivo pelo qual assevera a existência de sobrecarga térmica. Cuidado. Além dessa incerteza, é possível correção, a depender da vestimenta, conforme a seguir. O limite de exposição ao calor também será considerado ultrapassado quando qualquer um dos valores de IBUTG das situações térmicas que compõem o ciclo de exposição do trabalhador objeto de estudo exceder o IBUTGVT relativo ao M atribuída à atividade física correspondente, conforme definido no Tabela 3. Também neste caso, para os valores encontrados de M, intermediários aos valores constantes no Tabela 3, será considerado o IBUTGVT relativo à taxa metabólica M imediatamente mais elevada. Vestimentas As vestimentas utilizadas podem influenciar nas trocas de calor do corpo com o ambiente, devendo, portanto, ser consideradas na avaliação da exposição laboral ao calor. Assim, a correção para vestimentas deve ser realizada sempre que o trabalhador utilizar vestimentas ou EPIs diferentes dos uniformes tradicionais (compostos por calça e camisa de manga comprida) que prejudiquem a livre circulação do ar sobre a superfície do corpo, dificultando essas trocas de calor com o ambiente. Nestes casos, o IBUTG deve ser previamente corrigido para depois ser comparado com os limites de exposição estabelecidos pela NHO 06. O Quadro 3 da NHO 06 apresenta incrementos, para alguns tipos de vestimentas, que devem ser acrescidos ao IBUTG determinado como representativo da exposição laboral do trabalhador avaliado, pois, a depender da roupa e EPI poderá ocorrer uma contribuição positiva na condição de sobrecarga térmica do trabalhador. No exercício 2, a conclusão será revisada, se ao invés de macacão simples, alterando o padrão de vestimenta, a empresa em uma determinada semana ou ciclo de exposição, adotar macacão forrado (tecido duplo), porque, por exemplo, acabou o estoque de macacão simples. Nesse cenário, ao IBUTG de 27,9°C se deve acrescer 3°C devido à impedância térmica decorrente da nova vestimenta, conforme quadro abaixo: 56 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Quadro 3. Incrementos de ajuste do IBUTG médio para alguns tipos de vestimentas4 Tipo de roupa Adição ao IBUTG [°C] Uniforme de trabalho (calça e camisa de manga comprida) 0 Macacão de tecido 0 Macacão de polipropileno SMS (Spun-Melt-Spun) 0,5 Macacão de poliolefina 2 Vestimenta ou macacão forrado (tecido duplo) 3 Avental longo de manga comprida impermeável ao vapor 4 Macacão impermeável ao vapor 10 Macacão impermeável ao vapor sobreposto à roupa de trabalho 12 Fonte: NHO 06. Fundacentro. Dessa forma a carga ambiental passa para 30,9°C, ultrapassando o IBUTGMÁX de 28,7°C, tendo agora situação de sobrecarga térmica. Muito cuidado ao concluir, porque as variáveis da equação do M-W+C+R-E=S flutuam bastante ao longo das jornadas, semanas e meses do ano. Basta que haja alteração nos tempos de trabalho e descanso na ciclagem de produção para alterar completamente as entradas ponderadas de metabolismo e carga ambiental. Além disso as variações de Tbn, Tg e Tbs podem ser bastante díspares por sazonalidades, estação do ano e até mesmo por encomendas ou processos produtivos. Critério de julgamento e tomada de decisão Qualquer que seja a conclusão, com ou sem sobrecarga térmica, há considerações técnicas que se impõem, bem como providências a serem tomadas pelo profissional prevencionista que deve deixar claro em seus trabalhos técnicos quais as atuações recomendadas para cada cenário. Para isso deve-se considerar, quando for para trabalhadores aclimatizados, as seguintes considerações e providências, conforme quadro a seguir. Quadro 4. Critério de julgamento e tomada de decisão Condições de exposição Consideração técnica Atuação recomendada Obedecidos os limites estabelecidos na Tabela 1 da NHO 06 da Fundacentro Aceitável No mínimo, manutenção da condição existente Acima dos limites estabelecidos na Tabela 1 até os limites inferiores da região de incerteza estabelecidos na Tabela 4 da NHO 06 Acima do nível de ação No mínimo, adoção de medidas preventivas No intervalo de valores estabelecidos na Tabela 4 da NHO 06 Região de incerteza Adoção de medidas preventivas e corretivas visando à redução da exposição Acima dos limites estabelecidos na Tabela 2 da NHO 06 Acima do limite de exposição Adoção imediata de medidas corretivas Fonte: NHO 06. 4 Vestimentas com capuz devem ter seu valor acrescido em 1 °C Fonte: Adaptado de ACGIH (2016) e ISO DIS 7243 (2014) 57 CAPÍTULO 4 FACET e Adicional de Insalubridade (AIns) Há bens jurídicos tutelados no tocante à saúde do trabalhador, que decorrem da sobrecarga térmica, quais sejam: remuneração ao trabalhador por adicional de insalubridade (AIns) e sustento quando da Aposentadoria por Condições Especiais de Trabalho – ACET e tributação relativa ao seu financiamento - FACET, entre outros. Registre-se a importância do fato social - submeter trabalhador a risco -, uma vez que ele dispara três consequências jurídicas específicas, divisíveis e individualizáveis por trabalhador: I) direito à redução no tempo de contribuição, cujo reconhecimento se dá pelo INSS; II) recolhimento do FACET pela empresa à RFB de 6% sobre remuneração do trabalhador, sob fiscalização do Auditor-Fiscal da Receita Federal do Brasil – AFRFB; e, pagamento de adicional de remuneração (AIns) ao trabalhador pela empresa de 20% do salário mínimo, sob fiscalização do Auditor Fiscal do Trabalho – AFT. Da tutela imposta pela CRFB-88, que constitucionalizou os arts. 57 e 58 da Lei nº 8.213, de 1991, tem-se a delegação legal de competência na qual o Legislativo atribui ao Executivo o poder de arrolar os fatores de riscos ensejadores de ACET/FACET. Tal rol é positivado pelo Anexo IV do Decreto nº 3.048, de 1999, que aprova Regulamento da Previdência Social – RPS. Noutra ponta, o art. 200 da CLT também transfere competência ao Poder Executivo para dispor o rol de agentes ou atividades insalubres ensejadores de AIns. Tal rol foi positivado pela NR-15, aprovada pela Portaria MTb 3.214/78, em seus anexos 3 (calor) e 9 (frio). Dada a condição de permanência, mirando apenasa nocividade, é possível vislumbrar existência de reciprocidade entre ACET e AIns quanto à sobrecarga térmica. Combinando a CRFB-88 e as leis acima com IN 971 da RFB (Capítulo IX), deve-se enfocar o comando dado pelo item 2.0.4 do Anexo IV do RPS que esmiúça, conforme a seguir. 58 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Quadro 5. Resumo incidência ACET/FACET para fatores de riscos físicos Decreto 3.048/99 Art 68 Art 68 A relação dos agentes nocivos químicos, físicos, biológicos ou associação de agentes prejudiciais à saúde ou à integridade física, considerados para fins de concessão de aposentadoria especial, consta do Anexo IV.(...) § 12. Nas avaliações ambientais deverão ser considerados, além do disposto no Anexo IV, a metodologia e os procedimentos de avaliação estabelecidos pela Fundacentro Anexo IV do RPS Anexo IV do RPS 2.0.0. Físicos. Exposição acima dos limites de tolerância especificados ou às atividades descritas. Item 2.0.4 - Temperaturas anormais Decreto 3.048/99 Art. 68 Art. 68 A relação dos agentes nocivos químicos, físicos, biológicos ou associação de agentes prejudiciais à saúde ou à integridade física, considerados para fins de concessão de aposentadoria especial, consta do Anexo IV.(...) § 12. Nas avaliações ambientais deverão ser considerados, além do disposto no Anexo IV, a metodologia e os procedimentos de avaliação estabelecidos pela Fundacentro. Anexo IV do RPS Anexo IV do RPS 2.0.0. Físicos. Exposição acima dos limites de tolerância especificados ou às atividades descritas. Item 2.0.4 - Temperaturas anormais a) trabalhos com exposição ao calor acima dos limites de tolerância estabelecidos na NR-15, da Portaria nº 3.214/78. Fonte: Próprio autor (2019) O comando do Item 2.0.4 do Anexo IV do RPS remete para NR-15, que por sua vez em seu Anexo n.º 3 - Limites de Tolerância para Exposição ao Calor, estabelece (grifado): 1. A exposição ao calor deve ser avaliada através do “Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo” - IBUTG definido pelas equações que se seguem: Ambientes internos ou externos sem carga solar: IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg. Ambientes externos com carga solar: IBUTG = 0,7 tbn + 0,1 tbs + 0,2 tg. onde: tbn = temperatura de bulbo úmido natural; tg = temperatura de globo e tbs = temperatura de bulbo seco. Por último, dada a sobrecarga térmica no caso do trabalhador do exercício 2, com remuneração mensal de R$ 4.000,00 e o salário mínimo de R$ 1.000,00, a empresa teria que desembolsar todo mês, inclusive para 13°: » R$ 240,00 a título de FACET (6% x R$ 4.000,00) à RFB; e, » R$ 200,00 a título de AIns (20% x R$ 1.000,00) ao trabalhador. 59 CAPÍTULO 5 Práticas prevencionistas em ambientes quentes Aclimatização A aclimatização requer a realização de atividades físicas e exposições sucessivas e graduais ao calor, dentro de um plano, que deve ser estruturado e implementado sob supervisão médica, para que, de forma progressiva, o trabalhador atinja as condições de sobrecarga térmica similares àquelas previstas para a sua rotina normal de trabalho. A aclimatização deve ser específica para o nível de sobrecarga térmica a que o trabalhador será submetido e, consequentemente, para a qual deverá estar adaptado. São considerados não aclimatizados os trabalhadores: que iniciarem atividades que impliquem exposição laboral ao calor; que passarem a exercer atividades que impliquem exposição laboral ao calor mais críticas do que aquelas a que estavam expostos anteriormente; que, mesmo já anteriormente aclimatizados, tenham se afastado da condição de exposição por mais de 7 (sete) dias; que tiverem exposições eventuais ou periódicas em atividades nas quais não estão expostos diariamente. Para exposições ocupacionais abaixo ou igual ao nível de ação, não é necessária a aclimatização. Neste caso, o trabalhador não aclimatizado pode assumir de imediato a rotina normal de trabalho. Para exposições acima do nível de ação, deve ser realizado um plano de aclimatização gradual. Neste caso, o trabalhador inicia suas atividades cumprindo um regime de trabalho mais ameno, que deve ter como ponto de partida os valores do nível de ação, sendo a sua exposição elevada progressivamente até atingir a condição da exposição laboral existente na rotina de trabalho (condição real). Trabalhadores já aclimatizados que passarem a exercer atividades que impliquem condições de exposição mais severas deverão ser submetidos à aclimatização adicional. O plano de aclimatização deve ser elaborado a critério médico em função das condições ambientais, individuais e da taxa de metabolismo relativa à rotina de trabalho. 60 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Expedientes de engenharia para amainar sobrecarga térmica Ponto importantíssimo deste estudo diz respeito às opções de engenharia para tornar o ambiente salubre. Por isso, a seguir são apresentados cenários de solução considerando o caso do exercício 2, antes do acréscimo de 3°C da vestimenta, que resultou sobrecarga térmica no limite da incerteza, com os valores: » IBUTGMÁX de 28,7°C » M=272 W » IBUTG de 27,9°C. Para escapar da zona de incerteza e garantir segurança laboral e jurídica, a solução passa necessariamente pelo controle do metabolismo, via redefinição dos tempos- movimentos, mecanização e cargas musculares combinado à redução dos termômetros Tg, Tbn e Tbs. O aumento da velocidade do ar – Va e redução da umidade relativa do ar – URA repercutem na redução dos valores de Tbn. Como Tbn pesa 70% do IBUTG, dá-se preferência aos esforços que o reduzem. Por outro lado, a URA em ambiente industrial é praticamente impossível de baixar, dada a inviabilidade de condicionar o ar desses ambientes e o Tbs se atrela ao ecossistema como um todo, sobram então como variáveis determinantes para controle do IBUTG: Va e o Tg. Deve-se perseguir a meta de redução de 2,9°C no , para derrubá-lo de 27,9°C para um novo e arbitrado IBUTGMÁX de 25°C. Este ponto é escolhido de modo a garantir, diante das flutuações das variáveis ambientais e biológicas, que em qualquer ciclo de trabalho que a produção venha a desempenhar o limite inferior da zona de incerteza nunca será alcançado. Pois bem, o desafio é: em função do cronograma de implementação das melhorias ambientais e organizacionais dispostas no PPRA, o profissional prevencionista deverá definir uma combinação de medidas para atender no ínterim até que a nova situação térmica esteja em regime. Nesse cenário quais as possibilidades de solução? Seguem-se os cenários: 61 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Cenário 1:Tg como variável possível de controle Considerando que os equipamentos de tiragem forçada no projeto de ventilação industrial entrarão em regime daqui a 18 meses, bem como a intransigência da empresa em não racionalizar ou diminuir a carga metabólica, resta verificar qual seria a redução da carga radiante na situação de trabalho que igualaria ao IBUTGmax = 25°C, para na sequência definir e implementar as medidas de engenharia pertinentes a fim de dar efetividade a essa redução. Uma solução possível, mais constante, tem-se: IBUTGt x 36 + 22,4 x 2425 = 60 60 x 25 + 22,4 x 24IBUTGt = 36 IBUTGt = 26,7°C IBUTG t = 26,7°C 0,7 22 0,3 37,77x xTg Tg C= + → = ° Lembrando que no local de trabalho a carga radiante, expressa pelo Tg, é de 54°C. Será necessário combater essa transmissão de calor, nas fontes e trajetórias, de modo que se consiga reduzir 16,23°C. Com alvo para essa intervenção, o profissional prevencionista deve elaborar um mapeamento minucioso das fontes (diretas e indiretas) do local de trabalho com as respectivas taxas de emissividade de radiação térmica, bem como estabelecer indicação e especificação das instalações e montagens necessárias à redução de 16,23°C. Cenário 2: Tbn como variável possível de controle Considerando que as instalações e montagens para diminuição da emissividade de radiação térmica, conforme cronograma do PPRA, só estarãoprontas em 20 meses e que a empresa não fará nenhuma racionalização que diminua carga metabólica, resta verificar qual seria a redução da carga condutiva convectiva na situação de trabalho que igualaria ao IBUTGmax = 25°C, para na sequência definir e implementar as medidas de engenharia pertinentes para dar efetividade a essa redução. Uma solução possível, mais constante, agora sabendo que , tem-se: IBUTG t = 26,7°C 0,7 Tbn 0,3 54 bn 1 5,0x x T C= + → = ° Lembrando que no local de trabalho a temperatura de bulbo úmido é de 22°C. Será necessário reduzir 7°C. Nesta intervenção, o profissional prevencionista deve elaborar um estudo psicrométrico juntamente com o mapeamento minucioso das fontes (diretas e indiretas) das transmissões de calor condutivas-convectivas, considerando necessariamente o sistema de ventilação, insuflação e tiragem de ar (Tbs, URA, Pv.), para em seguida estabelecer indicação e especificação das instalações e montagens necessárias à redução dos 7°C necessários no termômetro Tbn. 62 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Cenário 3: Metabolismo como variável possível de controle Considerando que as instalações e montagens para diminuição da emissividade de radiação térmica e da carga condutiva-convectiva, conforme cronograma do PPRA, só estarão prontas em 36 meses, resta prescrever atividades laborais cujo novo metabolismo seja compatível com parametrizado de IBUTGmax = 28,7°C. Verifica-se uma carga metabólica na situação de trabalho que igualaria ao Mmáx, por correspondência com IBUTGmáx = 28,7°C. Isso é possível desde que o profissional prevencionista, mediante um estudo de viabilidade, racionalize os processos de trabalho no tocante à mecanização, tempo- movimento e rotatividade de forma que se rebaixe o patamar de metabolismo, para o local de trabalho. Ou seja, proceda-se alteração nas atividades do trabalhador de modo que ele deixe de trabalhar pesado com dois braços (315 W) e passe a operar, ainda que pesado, apenas com as mãos (198 W), conforme se pode observar no Quadro 1 - Taxa metabólica por tipo de atividade da NHO 06. Lembrando que no local de descanso, continua o mesmo metabolismo de 125 Kcal/h (145,38 W). Nessa configuração o M pode ser recalculado; 198 x 36 + 145,38 x 24 M = =176,95 60 W Pela Tabela 2, tem-se, arredondando 172,95 W para 175 W o IBUTGmáx = 30,9°C, que satisfaz a condição de salubridade exigida pois, como visto, 28,7°C fica aquém do IBUTGmax tolerável de 30,9°C. Para além desses expedientes de engenharia organizacional, há outros que permitem ao profissional prevencionista compor saídas técnicas e abordar de forma ampla e integrada soluções para alívio da sobrecarga térmica. 63 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Tabela 10. Práticas prevencionistas em ambientes quentes A. Controles Técnicos 1. Redução da fonte de calor Afaste-se dos trabalhadores ou reduza a temperatura. Nem sempre é possível. 2. Controle de calor por convecção Modifique a temperatura do ar e os movimentos do ar. Geladeiras locais podem ser úteis. 3. Controle de calor radiante Reduza a temperatura das superfícies ou instale telas refletoras entre a fonte radiante e os trabalhadores. Modifique a emissividade da superfície. Use portas que abrem somente quando o acesso é necessário. 4. Controle do calor por evaporação Aumente o movimento do ar, reduza a pressão do vapor de água. Use ventiladores ou ar condicionado. Umedeça a roupa e dirija um jato de ar para a pessoa. B. Práticas de trabalho e higiene e controles administrativos 1. Limite a duração e / ou a temperatura de exposição Realize o trabalho nas horas do dia e as épocas do ano com menos calor. Forneça áreas frescas para descanso e recuperação. Forneça pessoal adicional, dê liberdade ao trabalhador para interromper o trabalho, aumente o consumo de água. 2. Reduza a mecanização da carga térmica metabólica Redesenhe os trabalhos. Reduza o tempo de trabalho. Expanda o modelo. 3. Aumente a tolerância - Programa de aclimatação ao calor Mantenha os trabalhadores fisicamente aptos. Garanta reabastecimento de água perdida e mantenha o equilíbrio eletrolítico, se necessário. 4. Aplique educação em saúde e segurança Supervisores que sabem reconhecer os sinais de um distúrbio de calor e conhecem as técnicas de primeiros socorros. Instrução básica de todo o pessoal sobre precauções pessoais, uso de equipamento de proteção e efeitos de fatores não relacionados ao trabalho (por exemplo, álcool). Uso de um sistema baseado em “parceiro”. Existência de planos de contingência para tratamento. 5. Utilize programas de detecção de intolerância ao calor - História de distúrbios do calor Má-forma física C. Exemplo de Programa de Alerta de Calor 1. Na primavera, crie um comitê de alerta de calor (médico ou enfermeiro da empresa, higienista industrial, especialista técnico em segurança, técnico de operações, gerente sênior) Organize cursos de treinamento. Oriente supervisores a verificar fontes de água etc. Verifique as instalações, práticas, disponibilidade etc. 2. Declare alerta de calor no caso de uma onda de calor Adie tarefas não urgentes. Expanda a força de trabalho, prolongue períodos de descanso. Lembre os trabalhadores de beber água. Melhore as práticas de trabalho. D. Resfriamento adicional do corpo e uso de roupas de proteção Recorra a ele se eles não forem suscetíveis a modificar o trabalhador, o trabalho ou o meio ambiente e se o estresse por calor continuar a exceder os limites permitidos. Os trabalhadores devem estar totalmente aclimatados para aquecer e receber treinamento adequado no uso de roupas de proteção. Como exemplos, podem ser mencionados os ternos resfriados a ar, jaquetas com gelo nos bolsos e roupas externas umedecidas. E. Redução do desempenho no trabalho Fonte: National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 1986. Occupational exposure to hot environments. NIOSH Publication No. 86- 113. Washington, DC: NIOSH. Deve-se lembrar de que o uso de roupas de proteção contra agentes tóxicos aumenta o estresse pelo calor. Todas as roupas dificultam as atividades e podem reduzir o desempenho no trabalho (por exemplo, reduzindo a capacidade de receber informações sensoriais, tornando a audição ou a visão difíceis). Fonte: Próprio autor (2019) 64 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Tabela 11. Dispositivo normativo para FACET. Decreto 3.048/99 Art 68 Art 68 A relação dos agentes nocivos químicos, físicos, biológicos ou associação de agentes prejudiciais à saúde ou à integridade física, considerados para fins de concessão de aposentadoria especial, consta do Anexo IV.(...) § 12. Nas avaliações ambientais deverão ser considerados, além do disposto no Anexo IV, a metodologia e os procedimentos de avaliação estabelecidos pela Fundacentro Anexo IV do RPS Anexo IV do RPS 2.0.0. Físicos. Exposição acima dos limites de tolerância especificados ou às atividades descritas. Item 2.0.4 - Temperaturas anormais a) trabalhos com exposição ao calor acima dos limites de tolerância estabelecidos na NR-15, da Portaria nº 3.214/78. Fonte: Próprio autor (2019) 65 CAPÍTULO 6 Temperaturas anormais – Frio O artigo 253 da CLT preconiza: Art. 253. Para os empregados que trabalham no interior das câmaras frigoríficas e para os que movimentam mercadorias do ambiente quente ou normal para o frio e vice-versa, depois de 1 (uma) hora e 40 (quarenta) minutos de trabalho contínuo, será assegurado um período de 20 (vinte) minutos de repouso, computado esse intervalo como de trabalho efetivo. Parágrafo único – Considera-se artificialmente frio, para os fins do presente artigo, o que for inferior, nas primeira, segunda e terceira zonas climáticas do mapa oficial, a 15º (quinze graus), na quarta zona a 12º (doze graus), e nas quinta, sexta e sétima zonas a 10º (dez graus). Regulamentando esse dispositivo legal, comparece a NR 15 - Atividades e operações insalubres – Anexo 9. Frio. As atividades ou operaçõesexecutadas no interior de câmaras frigoríficas, ou em locais que apresentem condições similares, que exponham os trabalhadores ao frio, sem a proteção adequada, serão consideradas insalubres em decorrência de laudo de inspeção realizada no local de trabalho. O Ministério do Trabalho em 1994 expediu Portaria5 esclarecendo que o mapa oficial do Ministério do Trabalho, a que se refere o artigo 253 da CLT, a ser considerado, é o mapa “Brasil Climas’’ - da Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE da SEPLAN, publicado no ano de 1978 e que define as zonas climáticas brasileiras de acordo com a temperatura média anual, a média anual de meses secos e o tipo de vegetação natural, que inclusive define: Art. 2º. Para atender ao disposto no parágrafo único do artigo 253 da CLT, define-se como primeira, segunda e terceira zonas climáticas do mapa oficial do MTb, a zona climática quente, a quarta zona, como a zona climática subquente, e a quinta, sexta e sétima zonas, como a zona climática mesotérmica (branda ou mediana) do mapa referido no artigo 1º desta Portaria. 66 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS O frio para alguém morador de uma região quente impacta mais o corpo humano que noutra região, mais amena, isso por conta da aclimatação. Então, como se reconhece o frio? Ao contrário de calor, que considera no cálculo do IBUTG ambas as cargas, natural e artificial, no frio é considerada apenas a artificial, como se depreende da leitura do art. 253. Tem-se que há frio naquelas regiões geográficas cujas temperaturas sejam inferiores, nas primeira, segunda e terceira zonas climáticas do mapa oficial, a 15º (quinze graus), na quarta zona, a 12º (doze graus), e nas quinta, sexta e sétima zonas, a 10º (dez graus). Tal disposição foi atualizada pela supramencionada portaria que estabelece equivalência climática entre os mapas, antigo do MTb e o novo, do IBGE. A correspondência entre as zonas daquele com os climas deste está esquematizada no quadro a seguir: Quadro 6. Mapa Clima Brasil. Zona Climática Art. 253 - CLT Frio IBGE Zona primeira Menor que 15°C e maior que 12°C Quentesegunda terceira quarta Menor que 12°C e maior que 10°C Subquente quinta 10°C ou menos Mesotérmicasexta sétima Fonte: Próprio autor (2019) Pede-se na sequência que se consultem os mapas oficiais de clima, disponíveis no portal IBGE: » https://portaldemapas.ibge.gov.br/portal.php#mapa784 » https://portaldemapas.ibge.gov.br/portal.php#12 Exercício Resolvido Uma indústria de alimentos possui câmaras refrigeradas a 13°C em dois estabelecimentos, um Rondonópolis-MT, outro em Campo Grande-MS. Nessa disposição, há frio artificial ensejador de AIns e ACET/FACET? Solução. Consultando mapa oficial IBGE, verifica-se que o município de Rondonópolis- MT está na latitude 16º 28’ 15” S e longitude 54º 38’ 08” W, enquanto Campo Grande- MS na latitude 20º 26’ 34” S e longitude 54º 38’ 47” W. Plotando o mapa político 67 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I sobre o climático, percebe-se graficamente que tais cidades estão respectivamente nos climas quente e subquente. Conforme Quadro 6, constata-se que os trabalhadores que adentram as câmaras em Rondonópolis-MT estão em situação térmica de frio, enquanto de Campo Grande-MS, não. Apesar de as duas cidades distarem 497 km e serem de estados contíguos. Portanto, essa empresa em Rondonópolis pagará AIns de 20% sobre salário-mínimo, conforme laudo de inspeção realizada no local de trabalho, bem como à RFB um FACET de 6% sobre remuneração conforme PPP baseado em LTCAT. A incidência do FACET está disposta no item 2.0.0 do Quadro 6, que indica situações alternativas ao dispor: Exposição acima dos limites de tolerância especificados ou às atividades descritas. A situação de calor é quantitativa, expressamente exemplificada, a se referir à NR 15, conforme primeira parte da previsão legal (Exposição acima dos limites de tolerância especificados) antes da partícula “ou”; enquanto o frio se encaixa na regra posterior ao “ou” (às atividades descritas). Como a origem da ACET é a insalubridade desde a Lei Orgânica da Previdência Social - LOPS de 1960, tem-se por analogia que essa descrição está no Art. 253, combinado com Anexo 9 da NR 15. Todavia, trata-se de tema controverso e ainda não pacificado pelos tribunais, cabendo ao profissional prevencionista a produção de conhecimento e provas para fins de salvaguardar a empresa para ambas as declarações do tipo: » afirmar que não recolhe FACET, apesar de reconhecer e pagar AIns; » afirmar que reconhece a ACET para fins de INSS, mas não o FACET para fins da RFB. No tópico específico sobre legislação, há aprofundamento nessas questões relacionadas a ACET/FACET, INSS/RFB e jurisprudências. 68 UNIDADE IIVIBRAÇÕES CAPÍTULO 1 Aspectos gerais Os processos oscilatórios são muito comuns na natureza e na tecnologia que nos rodeia, como movimento de máquinas operando ciclicamente, fenômenos acústicos, corrente alternada usada na vida cotidiana, engenharia de rádio e eletrônicos, óticas de onda - isso longe de ser uma lista completa de fenômenos e aplicações técnicas descritas na linguagem dos processos vibracionais e das ondas. Os corações batem; os pulmões flutuam ao respirar; treme-se quando se sente frio; pode-se ouvir e conversar devido às vibrações do tímpano e das cordas vocais. As ondas de luz que se veem são de natureza oscilatória. Ao caminhar, as pernas oscilam. Até os átomos vibram. Se o termo flutuações é amplamente interpretado, torna-se óbvio imediatamente que muitos eventos da vida cotidiana têm uma natureza cíclica extraordinária. O mundo é surpreendentemente propenso às flutuações. É por isso que é dada atenção especial ao movimento oscilatório na física e na tecnologia. O movimento não harmônico periódico pode ser reduzido à soma dos movimentos harmônicos e esses movimentos, ditos compostos, são acessíveis à observação direta com a ajuda de equipamentos modernos. Ademais, existem equipamentos que permitem adicionar os movimentos harmônicos e assim experimentar movimentos periódicos de natureza complexa. No processo de desenvolvimento da ciência, um aparato matemático poderoso e conveniente foi criado para descrever e estudar movimentos periódicos de várias naturezas físicas. 69 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II As oscilações são chamadas de movimentos, processos, mudanças de estado, caracterizadas por uma certa repetibilidade no tempo dos valores das quantidades físicas que determinam esse movimento, processo ou estado. Uma oscilação é chamada periódica se os valores das quantidades que mudam durante as oscilações forem repetidos em intervalos regulares. O período de oscilação - T é o período mínimo de tempo durante o qual certos estados do sistema são repetidos (o tempo durante o qual ocorre uma oscilação completa). O período é medido em segundos. A frequência de oscilação (frequência linear) é uma quantidade física escalar igual ao número de oscilações realizadas pelo sistema por unidade de tempo. A frequência de oscilação - f é medida em Hertz (Hz). Se por algum tempo t o sistema faz N oscilações, então tT N = , Nf t = . Segue que 1 T f = e 1 f T = . A vibração é um movimento oscilatório a partir de um ponto de referência. A vibração é um tipo de vibração mecânica que ocorre quando um corpo transfere energia mecânica de uma fonte de vibração. Termos e definições: a vibração é chamada de movimento de um ponto ou sistema mecânico no qual os valores de pelo menos uma coordenada aumenta e diminui alternadamente no tempo. Assim como o ruído, a vibração é um dos fatores no ambiente físico de uma pessoa. Esse movimento pode ser regular, do tipo senoidal ou irregular, quando não segue movimento determinado algum, como no sacolejar de um carro andando em uma estrada de terra. Um corpo é dito em vibração quando descreve um movimento oscilatório em torno de um ponto de referência.O movimento pode consistir de um simples componente, ocorrendo em uma frequência única, como um diapasão, ou de muitos componentes, ocorrendo em diferentes frequências simultaneamente, como, por exemplo, com o movimento de um pistão de um motor de combustão interna. Similarmente ao que ocorre com um ruído, um movimento vibratório pode envolver uma função complexa, que consistirá em uma composição de múltiplos movimentos, com inúmeras frequências individuais, ou seja, fala-se de espectro de vibrações, assim como de espectro de ruídos. A energia do movimento é, então, distribuída pelas faixas de frequências. As fontes de vibração usuais (veículos, ferramentas manuais motorizadas) produzem movimentos complexos que possuem largos espectros de vibração. Todo corpo pode ser interpretado como um sistema mecânico de massa e mola, lembrando- se que, na prática, existe também um amortecimento interno. Assim, todo corpo possui uma frequência natural de oscilação, que pode ser observada com um pequeno estímulo no sistema, deixando-o oscilar livremente. 70 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS A vibração é acompanhada pelo trabalho de mecanismos e montagens, estacionários e móveis, cuja base é o movimento rotacional e alternativo, que em particular, descrevem processos nos quais um corpo se move regularmente em torno de uma posição de equilíbrio (“posição de repouso”). A figura a seguir exemplifica. Figura 14: O balanço como uma vibração mecânica Fonte: https://www.grund-wissen.de/physik/_images/schaukel.png A distância entre a posição de equilíbrio, ou a mudança de ângulo de deflexão - φ, a aceleração - a, a velocidade - v está associada à posição e à energia mecânica total – Emec, que resulta da soma da energia potencial - Epot e cinética – Ekin. A energia do sistema pode ser representada da seguinte forma, no caso ideal em que nenhuma energia é perdida. Observe que a energia total permanece constante o tempo todo e que a energia potencial e a energia cinética estão continuamente substituindo uma a outra à medida que a massa se move para cima e para baixo. https://www.grund-wissen.de/physik/_images/schaukel.png 71 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Figura 15. Posição, deslocamento e energia mecânica do balanço Posição E pot E kin x E total 0 y 0 E total z E total 0 Fonte: http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/8471959_orig.png Sem atuarem as forças de atrito, o processo de oscilação se repete (teoricamente) infinitamente. Amplitude, tempo de oscilação e frequência O curso temporal da deflexão de um corpo vibratório pode ser representado por meio de um diagrama de trajetória-tempo. Isso resulta em uma característica do respectivo oscilador, forma de onda periódica. 72 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Figura 16. Vibração vertical de um peso suspenso de uma mola helicoidal Fonte: https://www.grund-wissen.de/physik/_downloads/federpendel.svg Se a função caminho-tempo de uma vibração tem a forma de uma função senoidal, a vibração é chamada harmônica; caso contrário, eles são chamados anarmônicos. Cada vibração pode ser descrita pelas seguintes quantidades. A deflexão – y, também chamada de alongamento, indica a distância instantânea do corpo em vibração a partir da posição de equilíbrio. A deflexão máxima ymáx é chamada de amplitude. O período de oscilação - T indica quanto tempo o corpo em vibração precisa para um movimento completo de vaivém (período). Em vez do período de oscilação, muitas vezes se usa a frequência de uma vibração. Frequência, velocidade linear e angular do movimento circular: As velocidades de rotação são geralmente dadas como rotações ou revoluções por segundo, que indicam a frequência - f de giro. É útil pensar na quantidade angular, chamada velocidade angular - ω ( rad/s), dada pelo ângulo percorrido pelo braço de raio quando se move em um segundo. Seguem algumas relações úteis: 1 f T = , 2 2π π= =rv rf T e 2 2πω π= = =v f T r A velocidade linear - v (m/s) é velocidade na tangente ao caminho circular. Se a força centrípeta que mantém o objeto em movimento circular desaparecer repentinamente, o objeto seguirá o caminho tangencial da velocidade naquele momento. A velocidade linear é, portanto, a velocidade instantânea naquele momento no tempo. 73 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Movimento Harmônico Simples (MHS) O movimento harmônico simples descreve um movimento periódico regular, por exemplo, um pêndulo de um lado para o outro, balanço e um objeto balançando pendurado sob uma mola. Para melhor visualização sobre deslocamento, velocidade e aceleração em MHS: http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/8504120.png?546 http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/5382709_orig.gif http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/7023418_orig.gif http://www.physbot.co.uk/further-mechanics.html A posição de equilíbrio é o ponto de deslocamento zero, ou seja, onde o objeto da mola iria parar se o movimento fosse amortecido, igual à posição da pessoa do balanço, quando parasse de se mover. À medida que o objeto atinge o deslocamento máximo (ou seja, amplitude), a velocidade se torna zero. Isso ocorre porque, como o objeto muda de direção, ele deve parar momentaneamente. No ponto em que o objeto parou para mudar de direção, a aceleração é máxima, porque ocorre a maior mudança de velocidade nesse momento. Quando o objeto submetido a MHS está se movendo através de sua posição de equilíbrio, sua aceleração é zero porque está viajando na velocidade máxima. A aceleração no MHS é, portanto: 2 2 (2 )=− =−a x f x ω π Onde x é o deslocamento do equilíbrio. Essa equação mostra que no deslocamento zero (velocidade máxima) a aceleração é zero e na direção oposta (sinal negativo). A variação do deslocamento é senoidal e dada pela seguinte expressão: ( ) cos 2=x A f π Onde A é a amplitude, ou seja, quando t = T , x = A.cos (2π) = A , porque cos (2π) = 1 . Lembre-se de que A é a amplitude (ou seja, deslocamento máximo), enquanto x é apenas o deslocamento da posição de equilíbrio. Essa solução resulta do conhecimento de que aceleração é igual à segunda derivada do deslocamento. 74 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS A função seno e cosseno se equivalem, diferindo apenas da posição de partida quando em repouso. A seno é adequada como abordagem quando o corpo do pêndulo está inicialmente na posição de repouso, sendo para fora dessa posição. Se, partindo do ponto de deslocamento máximo, sendo liberado dessa posição, a função cosseno é a mais adequada. Até porque seno e cosseno são complementares no triângulo trigonométrico. Derivação da equação de movimento para oscilações harmônicas Para encontrar uma função para o deslocamento em função do tempo, é feita a seguinte consideração: a projeção de um movimento circular uniforme – MCU corresponde ao movimento de um oscilador harmônico - MHS. O raio r corresponde à amplitude ymax, a duração do ciclo corresponde ao período de oscilação T, conforme figura. Figura 17: Disposição trigonométrica de correspondência entre MCU e MHS Fonte: https://physikunterricht-online.de/wp-content/uploads/2014/10/Kreisbewegung_Harmonische-Schwingung.jpg Para o alongamento y, aplica-se o seguinte: sin= max y y ϕ O ângulo φ, também chamado de ângulo de fase ou fase, pode ser expresso com a ajuda do período orbital, porque se aplica a regra de três: ( )2 2= → =T t Rad t T π πϕ ϕ Note-se que o ângulo é dado em radianos. Para oscilação completa, isto é, para o período T, aplica-se: 2= ϕ π O quociente 2 2 ω= = f T π π , chamado frequência angular ou velocidade angular. Com isso também se pode escrever para o ângulo de fase = .tϕ ω . Para o curso de tempo 75 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I da deflexão e considerando que no movimento circular uniforme, a frequência angular é constante ( = =cte t ω ϕ ), tem-se, portanto, uma função da deflexão y em função do tempo t para uma oscilaçãoharmônica. ( )sin ω= max y y t Essa função é chamada de equação para oscilações harmônicas, que também pode ser expressa em termos de frequência. ( )sin 2= max y y f tπ Resumo: Equação para uma oscilação harmônica pode ser escrita de diferentes maneiras ( ) ( )2sin sin sin 2ou ouπ π = = = max max max y y t y y t y y f tT ω Todos os sistemas oscilantes são chamados de osciladores. Aqueles cuja função é contínua no tempo e descreve um gráfico da função senoidal são chamados de osciladores harmônicos. O que se pode fazer com a equação de oscilação? Com a equação de oscilação, pode-se calcular o alongamento ou deflexão (amplitude) de um oscilador harmônico em um determinado momento t para um período ou frequência de oscilação conhecida, bem como para uma amplitude conhecida. Dependendo de qual das variáveis ω, T ou f seja conhecida. Frequentemente, a amplitude da vibração é expressa como o valor médio da aceleração de movimento oscilatório, geralmente o valor quadrático valor médio – RMS6 (root mean square) ou efetivo (m/s2). Há situações peculiares que se eleva à quarta potência. O Valor RMS de uma onda senoidal corresponde à quantidade de energia contínua capaz de produzir a mesma potência dissipada (equivalente energético). RMS ou valor eficaz são sinônimos, ou seja, equivalem em valor energético. Para melhor visualização da RMS, PMPO e Médias em MHS, acesse http:// s3.amazonaws.com/magoo/ABAAABaZEAK-6.jpg O valor de pico é o valor máximo, já o valor de pico-a-pico é igual ao dobro do valor do pico, pois os picos positivos e negativos são simétricos. O valor médio corresponde 0,637 do pico, obtido da média aritmética de todos os valores numa onda senoidal, tomados a meio ciclo, porque sobre um ciclo completo o valor médio seria zero. O valor eficaz (RMS) corresponde a 0,707 o valor de pico. Os deslocamentos oscilatórios de um objeto implicam, alternativamente, uma velocidade pendular, porém o objeto experimenta uma aceleração constante, primeiro em uma 76 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS direção e depois na oposta. Como essa aceleração alterna em positiva e negativa, faz- se necessário manobrar algebricamente de modo capturar o módulo (escala) do vetor aceleração para fins de avaliação da energia, que é função da amplitude e independe da direção. Tem-se então o motivo pelo qual se opera a raiz quadrática da média aritmética da soma das acelerações ao quadrado, conhecida como root mean square – RMS. A manobra algébrica consiste em neutralizar a direção negativa do vetor aceleração, elevando ao quadrado suas intensidades, para na sequência extrair a raiz quadrada. Deve-se ter em mente que as medições feitas pelos instrumentos de aceleração (acelerômetro para vibração) e pressão sonora (sonômetro para ruído) são processadas por circuitos eletrônicos que captam as energias instantâneas e operam a equação de RMS, exprimindo em seus displays tais medidas. Ou seja, quando se observa uma medida no dial desses instrumentos, está-se, em verdade, lendo o RMS após os processamentos da seguinte álgebra: » ( ) 2 1 2 2 1 1 t t RMS a t dt t t = − ∫ [m/s2] para medições de aceleração no eixo genérico “j”, no intervalo de t1 a t2. » ( ) 2 1 2 2 1 1 t t RMS p t dt t t = − ∫ [Pa] para medições de pressão sonora, no intervalo de t1 a t2. Exercício Resolvido Um oscilador harmônico vibra com um tempo de vibração de 1,2 segundos. A deflexão máxima é de 12 cm. No tempo t = 0s, o oscilador está na posição de repouso no caminho para cima na direção de y positivo. Pergunta: onde estará o oscilador nos seguintes horários: a) t = 0,6s, b) t = 1s e c) t = 1,5s? Solução: Para T = 1,2s, ymax = 12cm. Pela equação de oscilação para oscilações harmônicas, tem-se para t=0,6s: 2 12sin 0,6 0 1,2 y xπ = = , y = 0 para a deflexão. O oscilador está, portanto, na posição de descanso. Isso é lógico, porque o tempo t = 0,6s corresponde exatamente à metade do período de oscilação. Para resultado de t = 1s 2 12sin 1 10,39 1,2 y x cmπ = =− . O oscilador está, portanto, em y = -10,39cm, ou seja, 10,39cm abaixo da posição de repouso, pois foi dada direção de y positiva. Para resultado de t = 1,5s . O oscilador está, portanto, com deflexão máxima, correspondente assim à amplitude: y = ymáx. O oscilador está na deflexão máxima 12 cm acima da posição de repouso, no ponto de reversão superior. 77 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Em resumo, conhecendo uma das variáveis deslocamento (x), velocidade (v) e aceleração (a) é possível encontrar as duas outras, a partir das relações do cálculo diferencial entre elas, que ensina: v x ea x= = , ou seja a velocidade é primeira derivada do deslocamento e a aceleração, a segunda, segundo as equações: ( ) ( ) ( ) 0 0 2 0 cos sen cos x x A t v x A t a A t ω θ ω ω θ ω ω θ = + = =− + = =− + Figura 18. Variações máxima e mínimas do deslocamento(x), velocidade(v) e aceleração(a) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 x x 0 x mínimo 0 0 máxima a má o v v A a a xima míni 0 A m A A v Aω ω ω= = − = = = = = = =− Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/3626390/ Vibrações forçadas e ressonância Se um sistema vibratório é estimulado uma vez e depois deixado livre, ele realizará vibrações com sua frequência natural - f0. Assim, quando um sistema está oscilando sem uma força aplicada, estará oscilando em sua frequência natural. No entanto, se a energia é fornecida periodicamente por um longo período de tempo, o sistema oscilante - após um curto período de transição - executa as chamadas oscilações forçadas com a frequência - fa do sistema estimulador. A amplitude das vibrações excitadas - fe depende da frequência de excitação. Caso bem particular acontece se essa fe equivale a frequência natural - f0 do sistema excitado, diz- se que essa frequência é a de ressonância fres, situação na qual a amplitude deflexão do sistema excitado se torna máxima (Amplitude – A). Em ambos os lados da frequência de ressonância, a deflexão das oscilações é menor. 78 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS Consulte - Amplitude de uma oscilação forçada em função da frequência estimulante. Fonte: http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/873889_orig.png. O gráfico mostra vários cenários diferentes de oscilações de forças. A curva vermelha mostra o sistema em ressonância para fres(frequência de ressonância) Combinando a amplitude em função da frequência de excitação, obtém-se a chamada “curva de ressonância”. Efeitos de ressonância são usados, por exemplo, para remover pedras nos rins, quando bombardeados com ultrassom de alta intensidade em diferentes frequências. As pedras quebradiças podem ser excitadas e levadas a fraturas, se a frequência de ressonância for atingida, sem, no entanto, comprometer as seções e tecidos vizinhos do corpo. Por outro lado, os efeitos de ressonância são evitados sempre que possível, se houver cargas mecânicas. Por exemplo, os secadores rotativos sofrem continuamente uma variedade de diferentes frequências no início e no final de um ciclo de centrifugação. Com valores de frequência desfavoráveis, existem grandes amplitudes de oscilação do contêiner centrífugo suspensas por molas helicoidais. Combate-se esse efeito ao fixar pesos em pontos específicos da estrutura, para manter baixo o desequilíbrio e o “chocalhar” audível associado. Para movimentos rotacionais, a frequência de ressonância é chamada de velocidade crítica. Além disso, o efeito de ressonância tem um significado especial na acústica, por exemplo, quando objetos ressonantes soam para causar uma amplificação de um determinado som. Caracterização dos principais parâmetros de vibração Os parâmetros que caracterizam a forma mais simples de vibração - oscilações sinusoidais são: frequência - f (Hz), amplitude - A (m), velocidade - v (m/s) e aceleração - a (m/s2). Há, porém, outra forma de avaliar a vibração:decibel. O decibel decorre da escala logarítmica sobre o efeito da vibração no corpo humano, cuja sensibilidade à ação da vibração muda em proporção ao logaritmo da intensidade do efeito. A escala de equivalência de intensidade intitulada Bell, em homenagem ao físico inventor do telefone Alexandre Grahan Bell. Por definição o Bell (B) = log I / I0, que tem como referência o limiar de audibilidade (Io). O NS (nível sonoro), ou nível de http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/873889_orig.png 79 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I intensidade, de determinado som, em Bell, expressa a relação (quantas vezes maior) está esse som (I) em relação àquele limiar. Aplica-se o submúltiplo deci ao nível sonoro NS para melhor ajuste e visualização da escala. [ ] 2 0 10 log INS dB I = Analogamente, por conta da mesma característica logarítmica entre estímulo e sensação humana de ambas as energias (vibração tátil e auditiva), há equivalência algébrica para função logarítmica dada pelo decibel, dada a referência de aceleração mínima sentida pelo tato humano7 que é da ordem de 10-6 m/s2, conforme a equação de nível de aceleração – NA: [ ] 2 0 10 log aNA dB a = Onde a é aceleração desconhecida (a medir) e a0 a de referência para limiar tátil que é da ordem de 0,000001 m/s2. Percebe-se que ambas necessitam de elevar ao quadrado exatamente para trabalhar na banda positiva das curvas senoidais. Por exemplo para a=1,0 m/s2, há um nível de aceleração de 120 dB, conforme a resolução: 120log 1 20 0,000001 NA dB = = Por esse caminho, chega-se a valores como os apresentados a seguir: Tabela 12. Amplitude de uma oscilação forçada em função da frequência estimulante. Aceleração m/s2 Aceleração dB 10 140,00 1 120,00 0,78 117,80 0,5 113,90 0,1 100,00 Fonte: Próprio autor (2019) Outra vantagem do uso do decibel é a compactação da escala, pois os valores absolutos de velocidade e aceleração variam em ampla faixa. Ação de vibração no corpo humano A vibração é um dos fatores de energia com alta atividade biológica. A profundidade, orientação e natureza das mudanças fisiológicas em vários sistemas corporais são 80 UNIDADE I │ TEMPERATURAS ANORMAIS determinadas pelo nível, composição espectral das vibrações, bem como pelas propriedades fisiológicas do corpo humano. O corpo humano pode ser considerado como um sistema oscilatório complexo, cuja reação mecânica primária à vibração determina todos os efeitos fisiológicos subsequentes. O efeito da vibração no corpo é devido aos seguintes fenômenos: » impacto físico na superfície de contato; » a propagação de flutuações nos tecidos; » reação direta aos efeitos nos órgãos e tecidos e irritação dos receptores. No primeiro estágio de exposição à vibração, a impedância mecânica (resistência) é decisiva. Essa é a característica biodinâmica mais importante do corpo humano, dependendo da direção da vibração, do ponto de sua aplicação, da posição do corpo, do tônus muscular. O segundo estágio da exposição à vibração é determinado pelas propriedades mecânicas dos tecidos e estruturas do corpo. O terceiro estágio é determinado pelo tipo e número de receptores irritados. A vibração transmitida ao corpo humano, independentemente do local de contato, se espalha por todo o corpo. Isso é facilitado pela relativamente boa condutividade das vibrações mecânicas pelos tecidos do corpo, especialmente o sistema esquelético. À medida que se afasta do ponto de contato, a intensidade da vibração geralmente diminui. Mas, em algumas frequências, a intensidade da exposição pode aumentar em certas partes do corpo devido a fenômenos de ressonância à presença da frequência natural de vibrações de diferentes partes do corpo. Por isso, para uma pessoa em pé, em uma superfície vibratória, existem dois picos ressonantes nas frequências de 5-12 e 17-25 Hz, estando sentada, frequências de 4-6 Hz. Têm-se frequências naturais (Hz) para partes corpo humano. para a cabeça, as frequências ressonantes ficam entre 20 a 30 Hz. Nesta faixa de frequência, a amplitude das vibrações da cabeça pode ser 3 vezes a amplitude das vibrações do ombro. As flutuações nos órgãos internos do tórax e da cavidade abdominal mostram ressonância nas frequências de 3,0-3,5 Hz. 81 TEMPERATURAS ANORMAIS │ UNIDADE I Frequências naturais (Hz) para corpo humano http://blog.safemed.pt/wp-content/uploads/2015/04/frequ%C3%AAncias-do- corpo-humano.png Um papel importante na manifestação da ressonância é desempenhado pela posição de trabalho, que transforma as vibrações transmitidas ao corpo humano. A eficiência de amortecimento pelo corpo para vibrações mecânicas na posição sentada é menor do que na posição de pé. Sob a influência da vibração geral, ocorrem alterações no sistema nervoso central e autônomo, sistema cardiovascular, aparelho vestibular, processos metabólicos são perturbados. A vibração local transmitida às mãos dos trabalhadores pode ter um efeito traumático direto na zona de contato ou indireto, percebido pelos mecanorreceptores do sistema nervoso e afetando principalmente os sistemas nervoso e cardiovascular. A vibração local de baixa frequência geralmente leva a danos musculares; portanto, a resistência mecânica da mão nessas condições é determinada pela rigidez do sistema. A massa e o atrito nessa faixa de frequência não afetam a impedância mecânica. Para vibrações de alta frequência, a região de propagação é limitada pela zona de contato devido a grandes perdas de energia nas estruturas do corpo. A vibração transmitida às mãos, refletida em estruturas rígidas (ossos), cria uma alta densidade de energia nos tecidos moles e estimula vibrações mais intensas nas paredes dos vasos sanguíneos. Nesse caso, espasmo e atonia dos vasos sanguíneos são possíveis. Quanto maior a frequência de oscilação e menor o diâmetro dos vasos, mais acentuadas alterações vasculares. Todo o conjunto de mudanças no corpo dos trabalhadores que estão em contato com a vibração há muito tempo estão contidas na definição de doença vibracional. Uma característica dessa doença laboral é que seu tratamento eficaz é possível apenas nos estágios iniciais. De forma tardia, a vibro-doença suscita incapacidades permanentes para trabalho. A exposição à vibração não afeta apenas o biológico humano. A vibração pode levar a desgaste prematuro, despressurização e destruição de equipamentos de produção e estruturas de engenharia. Transmitida através do solo para as paredes dos edifícios, a vibração contribui na deterioração, levando à destruição. 82 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Uma pessoa reage à vibração, dependendo da duração total de sua exposição. A exposição excessiva à vibração local pode causar doença dos vasos sanguíneos, nervos, músculos, ossos e articulações dos membros superiores. Vários métodos são usados para combater a vibração de máquinas e equipamentos e para proteger os trabalhadores da vibração. O combate à vibração na fonte de sua ocorrência está associado ao estabelecimento das causas das vibrações mecânicas e sua eliminação. Para reduzir a vibração, o efeito de amortecimento da vibração é amplamente utilizado - a conversão da energia das vibrações mecânicas em outros tipos de energia, geralmente em energia térmica. Para isso, na construção de peças através das quais a vibração é transmitida, são utilizados materiais com grande atrito interno: ligas especiais, plásticos, borrachas, revestimentos de amortecimento de vibrações. Para evitar vibrações gerais, deve-se usar instalação de máquinas e equipamentos vibratórios em suportação antivibracional independentes, para enfraquecer a transmissão de vibração das fontes de sua ocorrência para o chão, local de trabalho, assento, manopla etc. Como equipamento de proteção individual para os trabalhadores, sapatos especiais com sola de borracha maciça são usados.Para proteger as mãos estão luvas, luvas, camisas e gaxetas, que são feitos de materiais elásticos de amortecimento. Um fator importante para reduzir os efeitos nocivos da vibração no corpo humano é a organização correta do regime de trabalho e repouso, monitoramento médico constante do estado de saúde, medidas preventivas como hidroprocedimentos (banhos quentes para mãos e pés), massagem de mãos e pés, vitaminização. 83 CAPÍTULO 2 Organização Internacional de Padronização – ISO A International Organization for Standardization - ISO (Organização Internacional de Padronização) é uma federação mundial de organismos nacionais de padrões (organismos membros da ISO). O trabalho de elaboração de normas internacionais é normalmente realizado por meio de comitês técnicos da ISO. Cada órgão membro interessado em um assunto para o qual um comitê técnico foi estabelecido tem o direito de ser representado nesse comitê. Organizações internacionais, governamentais e não governamentais, em ligação com a ISO, também participam do trabalho. A ISO colabora estreitamente com a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) em todos os assuntos de padronização eletrotécnica. As normas internacionais são elaboradas de acordo com as regras fornecidas nas diretivas ISO/IEC, parte 2. A principal tarefa dos comitês técnicos é preparar normas internacionais. Os projetos de normas internacionais adotados pelos comitês técnicos são distribuídos aos órgãos membros para votação. A publicação como Padrão Internacional requer aprovação de pelo menos 75% dos órgãos membros que votam. Na temática vibrações, são apresentadas as principais normas internacionais que serviram de base às normas brasileiras, em especial a Avaliação da exposição ocupacional a vibrações de corpo inteiro - NHO 09 e Avaliação da exposição ocupacional a vibrações em mãos e braços - NHO 10, ambas da Fundacentro. Estas por sua vez deram base aos dispositivos ensejadores de AIns e ACET/FACET, respectivamente NR 15 - Anexo 8 e Decreto 3048/1999 - Anexo IV, item 2.0.2, conforme quadros a seguir: Quadro 7. Capitulação legal para adicional de insalubridade - AIns Lei 6.514/77 NR 15 - ATIVIDADES E OPERAÇÕES INSALUBRES - ANEXO N.º 8: VIBRAÇÃO 1. Objetivos 2. Caracterização e classificação da insalubridade 2.1 Caracteriza-se a condição insalubre caso seja superado o limite de exposição ocupacional diária a VMB correspondente a um valor de aceleração resultante de exposição normalizada (aren) de 5 m/s2. 2.2 Caracteriza-se a condição insalubre caso sejam superados quaisquer dos limites de exposição ocupacional diária a VCI: valor da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) de 1,1 m/s2; valor da dose de vibração resultante (VDVR) de 21,0 m/s1,75. Fonte: Próprio autor (2019) 84 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Quadro 8. Capitulação legal para ACET/FACET Lei 8.213/91. FACET/ACET 25-6% (RFB) Decreto 3048/99 - Anexo IV do RPS 2.0.2 VIBRAÇÕES a) trabalhos com perfuratrizes e marteletes pneumáticos – 25 anos Fonte: Próprio autor (2019) Faz-se a seguir um apanhado das normas ISO para Vibrações, com destaque às principais. ISO 1683, Acústica - Valores de referência preferidos para níveis acústicos e vibratórios. ISO 2041, Monitoramento de vibrações, choques e condições - Vocabulário. ISO 2631-1 (2004) – Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole-body vibration. Part 1: General requirements. ISO 2631-1, Vibrações mecânicas e choques - Avaliação da exposição humana à vibração de corpo inteiro - Parte 1: Requisitos gerais ISO 2631-2, Vibração mecânica e choque - Avaliação da exposição humana à vibração de corpo inteiro - Parte 2: Vibração em edifícios (1 Hz a 80 Hz) ISO 2631-4: 2001, Vibrações mecânicas e choques - Avaliação da exposição humana à vibração de corpo inteiro - Parte 4: Diretrizes para a avaliação dos efeitos da vibração e do movimento de rotação no conforto de passageiros e tripulantes em sistemas de transporte com trilhos de guia ISO 2631-5 (2004) - Mechanical vibration and shock -- evaluation of human exposure to whole-body vibration - part 5: method for evaluation of vibration containing multiple shocks. A ISO 2631-5: 2004 trata da exposição humana a múltiplos choques mecânicos medidos na almofada do assento quando uma pessoa está sentada. ISO 5347 (todas as partes), métodos para a calibração de vibrações e choques ISO 5348, vibração mecânica e choque - montagem mecânica de acelerômetros 85 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II ISO 5349-1 (2001): Mechanical vibration – Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration – Part 1: General requirements. ISO 5349-1: 2001 - Vibração mecânica - medição e avaliação da exposição humana a vibrações transmitidas manualmente - parte 1: requisitos gerais ISO 5349-2 (2001): Mechanical vibration – Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration – Part 2: Practical guidance for measurement at the workplace. ISO 5349-2: 2001 - Vibração mecânica - medição e avaliação da exposição humana à vibração transmitida manualmente - parte 2: orientação prática para medição no local de trabalho ISO 5805, Vibrações e choques mecânicos - Exposição humana - Vocabulário. ISO 16063 (todas as peças), métodos para calibração de transdutores de vibração e choque Guia ISO / IEC 98-3, Incerteza da medição - Parte 3: Guia para a expressão da incerteza na medição (GUM: 1995) IEC 61000-4-2: 2008, Compatibilidade eletromagnética (EMC) - Parte 4-2: Técnicas de teste e medição - Teste de imunidade à descarga eletrostática IEC 61000-4-3: 2006, Compatibilidade eletromagnética (EMC) - Parte 4-3: Técnicas de teste e medição - Teste de imunidade a campos eletromagnéticos por radiação, radiofrequência IEC 61000-4-6, Compatibilidade eletromagnética (EMC) - Parte 4-6: Técnicas de teste e medição - Imunidade a distúrbios conduzidos, induzida por campos de radiofrequência IEC 61000-6-2: 2005, Compatibilidade eletromagnética (EMC) - Parte 6-2: Normas genéricas - Imunidade para ambientes industriais ISO 10326 1, vibração mecânica - método de laboratório para avaliar a vibração do banco do veículo - parte 1: requisitos básicos ISO/TR 19664, Resposta humana à vibração - Orientação e terminologia para instrumentação e equipamento para avaliação da exposição diária à vibração no local de trabalho, de acordo com os requisitos de saúde e segurança. 86 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES ISO / IEC Guia 99, vocabulário internacional de metrologia - conceitos básicos e gerais e termos associados (VIM). ISO 8041 (2017) – Human response to vibration – Measuring instrumentation. A seguir a figura resume bifurcação normativa para VCI e VMB. Adiante-se que há uma harmonização a partir das NHO 09 e 10 quanto ao AIns e ACET/FACET, pois o Anexo 8 da NR 15 juntamente com Anexo IV do RPS convergem para normas da Fundacentro. Ou seja, se couber AIns caberá ACET/FACET, reciprocamente inclusive. Quadro 9. ISO e NHO para vibrações VCI e VCB Vibrações Fundacentro - Norma de Higiene Ocupacional - NHO Vibrações em Corpo Inteiro - VCI NH0 09 - Procedimento técnico ISO 2631-1 (2004) – Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole- body vibration - Part 1: General requirements. ISO 2631-5 (2004) - Mechanical vibration and shock -- evaluation of human exposure to whole- body vibration - Part 5: method for evaluation of vibration containing multiple shocks. Vibrações Mãos e Braços - VMB NH0 10 - Procedimento técnico ISO 5349-1 (2001): Mechanical vibration – Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration – Part 1: General requirements. ISO 5349-2 (2001): Mechanical vibration – Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration – Part 2: Practical guidance for measurement at the workplace. ISO 8041 (2017) – Human response to vibration – Measuring InstrumentationFonte: Próprio autor (2019) 87 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Cadeia de medição As medições de vibração passam pelos processos abaixo: Figura 19. Cadeia de medição Quantidade a ser medida Pressão, Temperatura, Deformação TransdutorConv erte uma grandeza física em outra. (exemplos: pressão em tensão. aceleração em carga elétrica) CondicionadorCo nverte grandezas intermediárias em tensão ( acelerômetro de carga) Sistema de aquisição Amostra a tensão na entradas. Mostra os valores e os armazena Análise dos dados Os dados gravados podem processados Fonte: Próprio autor (2019) Nesse fluxo alguns cuidados são necessários, como: que realmente se deseja observar? Qual o transdutor mais apropriado? Como preparar o experimento? Como garantir uma boa medição? As respostas estão na NHO 09 e NHO 10. De forma resumida, discorre-se a seguir. Instrumentação, transdutores de vibração Ambas as normas (NHO 09 e NHO 10) estabelecem bases comuns para instrumentação, ao remeterem para ISO 8041:2005, que especifica diversas diretrizes e regramentos que os equipamentos devem atender, notadamente quanto ao desempenho e confiabilidade. Destacam-se: precisão (acurácia); filtros de frequência; ponderações (Wd, Wh e Wk); extração da média e Valor Dose Vibração – VDV; largura de banda de análise; linearidade; ruído elétrico; influências externas (campo elétrico, temperatura, vibração, etc.) 88 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Há especificação de desempenho e limites de tolerância para instrumentos projetados para medir valores de vibração com o objetivo de avaliar a resposta humana à vibração. Inclui requisitos para avaliação ou validação de padrões, verificação periódica e verificações in situ e a especificação de calibradores de vibração para verificações também in situ. Os instrumentos de vibração especificados podem ser instrumentos únicos, combinações, ou sistemas de aquisição e análise baseados em computador. Os instrumentos de vibração especificados se destinam a medir a vibração para uma ou mais aplicações, que são comuns a VCI e VMB: » VCI, conforme ISO 2631-1, ISO 2631-2 e ISO 2631-4, na faixa de 1 a 80 Hz. » VCI de baixa frequência, conforme ISO 2631-1 na faixa de 0,1 Hz a 0,5 Hz. » VMB, conforme ISO 5349-1, na faixa de 6,3 a 1.250 Hz. Os instrumentos de vibração podem ser projetados para medição de acordo com uma ou mais das ponderações de frequência definidas em cada uma dessas aplicações. Três níveis de teste de desempenho são definidos pela ISO 8041:2005: a. avaliação ou validação de padrões. Avaliação de padrões, ou seja, um teste completo do instrumento em relação às especificações definidas neste documento; validação de instrumentos pontuais, isto é, um conjunto limitado de testes de um sistema de medição de vibração individual, de acordo com as especificações relevantes; b. verificação periódica, isto é, um conjunto intermediário de testes projetados para garantir que um instrumento permaneça dentro da especificação de desempenho exigida; c. verificações in situ, ou seja, um nível mínimo de teste necessário para indicar que é provável que um instrumento esteja funcionando dentro das especificações de desempenho exigidas. Traz ainda especificações técnicas sobre o princípio de funcionamento dos medidores, dada sua fundamental importância que opera com valores muito pequenos de voltagem, na faixa de microvolts. Aponta especial atenção aos fatores externos tais como: interferência de campo eletromagnético, ruído induzido por vibrações nos cabos, fixação de transdutores, vibração de cabos. Tudo isso para que a instrumentação utilizada tenha acurácia para fornecer valores consistentes de uma gama de transdutores e analisadores. Toda a cadeia de medição 89 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II (acelerômetro, amplificador e medidor ou analisador) deve permanecer linear em toda faixa de interesse qualificados em diversas categorias que quanto à grandeza medida devem dispor sobre deslocamento, velocidade de vibração (vibrômetros), aceleração de vibração (acelerômetros). O acelerômetro baseado no princípio piezoelétrico é universalmente usado, cujas características são: ampla faixa de frequência, linearidade, robustez, confiabilidade, estabilidade de propriedades em ambientes hostis e por um longo tempo. O gerador de sinal não necessita fontes, além de não possuir partes móveis e ter baixo custo. Acelerômetro piezoelétrico (transdutor) O sufixo piezo, significa apertar. O equipamento de medida da vibração universalmente usado na captação de uma vibração é o acelerômetro piezoelétrico (transdutor). Há cristais que possuem a característica segundo a qual quando são tensionados por uma força externa, uma carga elétrica proporcional a esta força aparece nas faces do cristal. Atualmente, os acelerômetros são feitos de materiais cerâmicos, ferroelétrico, artificialmente polarizada, chamados de PZT (Pb-Zr-Ti), envelhecidos artificialmente, com diferentes tamanhos e formas. Figura 20. Efeito piezoelétrico Fonte: https://www.qiaj.jp/pages/frame20/images/fig21-01_1-e-240x160.png Na sequência se ilustra um sensor piezoelétrico comercial, as ações impostas ao sensor e as respostas elétricas à ação sobre o mesmo. 90 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Figura 21. Ilustração sensor piezoelétrico, ações impostas e suas respostas elétricas. Fonte:https://www.researchgate.net/profile/Jose_Mendes_Junior/publication/309359183/figure/fig1/AS:440297642565632@1481 986546256/Figura-1-a-Sensor-piezoeletrico-comercial-b-as-acoes-impostas-ao-sensor-e-em-c-a.png A Figura acima ilustra: a) um sensor piezoelétrico comercial, b) as ações impostas ao sensor e em c) a resposta do sensor piezoelétrico em função da ação sobre o mesmo. Os acelerômetros piezoelétricos são autogeradores de sinal, ou seja, não necessitam de fonte de potência. Além disso, não possuem partes móveis e geram um sinal proporcional à aceleração, que pode ser integrado, obtendo-se a velocidade e o deslocamento do sinal. Quando essa cerâmica é mecanicamente tensionada, proporcionalmente à força aplicada, gera uma carga elétrica que polariza suas faces. Figura 22. Equipamento de medida da vibração – acelerômetro piezoelétrico 91 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Fonte: ISO 8041 (2017) – Human response to vibration – Measuring Instrumentation (com adaptações) Possui ampla banda de frequência com boa linearidade em todas as faixas. É relativamente robusto e de confiança, de modo que suas características se mantêm estáveis por muito tempo. Ilustra-se um circuito eletrônico para medida da vibração – acelerômetro piezoelétrico. Percebe-se que é possível usar um medidor de pressão sonora para medir aceleração, para isso se procede a troca do microfone pelo acelerômetro. O sistema básico para medição de vibrações é composto por sensor de vibração (transdutor), amplificador e um integrador ou diferenciador que permite a transformação da medida em sinal elétrico; o sistema ainda pode ser dotado de filtro de bandas para selecionar frequências específicas. Localização e fixação dos transdutores As medições da vibração transmitida ao corpo – VCI devem ser feitas segundo as três direções de um sistema de coordenadas ortogonais de forma simultânea, utilizando-se acelerômetro do tipo triaxial. Exemplos a seguir. 92 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Figura 23. Exemplos de localização e fixação de acelerômetro de assento Fonte: NHO 09 da Fundacentro As medições de mãos e braços – VMB devem ser feitas segundo as três direções de um sistema de coordenadas ortogonais de forma simultânea, utilizando-se acelerômetro do tipo triaxial. Exemplos a seguir. Figura 24. Localização do sistema de coordenadas para vibração de mãos e braços Fonte: NHO 10 - Fundacentro. O acelerômetro deve ser montado no ponto (ou próximo) que a energia é transmitida às mãos. Se a mão está em contato com a superfície vibrante, o transdutor pode ser montado diretamente nessa estrutura; se existir materialresiliente entre a mão e a estrutura, é permitida a utilização de uma adaptação para a montagem do transdutor. 93 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II A vibração deve ser medida nos três eixos ortogonais. Qualquer análise efetuada deve ter por base o maior valor obtido em relação a esses eixos. A magnitude da vibração deve ser expressa pela aceleração ou em decibéis. Devem ser usados transdutores pequenos e leves. Configurações práticas de acelerômetro Na configuração prática de um acelerômetro, o elemento piezoelétrico é disposto de tal forma que, quando o conjunto sofre vibração, a massa aplica uma força ao elemento piezoelétrico, a qual é proporcional à aceleração vibratória. Esse fenômeno pode ser explicado pela Lei da Física: Força = Massa x Aceleração. A medição da vibração é feita segundo eixos de medição. Observe-se, portanto, que é uma grandeza vetorial, isto é, além de magnitude, possui uma direção. Sob o ponto de vista laboral, possui também em um ponto ou região de interface pela qual é transmitida ao corpo humano. As medidas são realizadas na interface entre a pele e a fonte de vibração. Há dois tipos de sensores de vibração: os sem contato (capacitivo e indutivo) e os com contato (eletromagnético e piezoelétrico); enquanto aqueles permitem a medição fora do sistema vibratório, estes são obrigatoriamente fixados no sistema vibratório. Métodos sem contato, por exemplo, laser, em princípio são preferidos, mas não são comumente utilizados em avaliações laborais. Para as frequências situadas bem abaixo da faixa de ressonância do sistema completo de mola-massa, a aceleração da massa será a mesma que a aceleração da base, e a magnitude do sinal de saída será proporcional à aceleração à qual o transdutor for submetido. Duas configurações são comumente usadas: o tipo Compressão, em que a massa exerce uma força compressora sobre o elemento piezoelétrico, e o tipo Cisalhamento, em que a massa exerce uma força de corte sobre o elemento piezoelétrico. A maioria dos fabricantes tem uma ampla linha de acelerômetros, o que à primeira vista até dificulta a escolha certa. Porém, um pequeno grupo de tipos “de aplicação geral” atende à quase totalidade dos casos. Apresentam-se com tomadas localizadas no topo ou lateralmente. Sendo, sua sensibilidade de 1 a 10 mV. Outros tipos especiais são destinados a: medição simultânea em três planos perpendiculares entre si; altas temperaturas; níveis muito baixos de vibração; choques de alto nível; calibração de outros acelerômetros por comparação, e para o monitoramento de máquinas industriais. 94 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Os sistemas mecânicos costumam ter a maior parte de sua energia vibratória contínua em uma faixa de frequência relativamente estreita, que vai de 10 Hz a 1000 Hz, porém as medições geralmente são feitas até um nível de, na ordem, 10 Hz, mesmo porque é comum haver componentes de vibração interessantes nessas altas frequências. Por conseguinte, deve-se ter a certeza, ao escolher um acelerômetro, de que a faixa de frequência do aparelho realmente abrange a faixa que interessa. Na prática, a faixa de frequência na qual o acelerômetro fornece a saída real é limitada no lado de baixa frequência por dois fatores. O primeiro é o limite inferior de corte de frequência do amplificador que o segue. Normalmente, isso não constitui problema porque esse limite geralmente é bem inferior a 1 Hz. O outro fator é o efeito das oscilações da temperatura ambiente às quais o acelerômetro é sensível. Com os modernos acelerômetros do tipo de cisalhamento, esse efeito é reduzido ao mínimo, permitindo medições até abaixo de 1 Hz em ambientes normais. O limite superior é determinado pela frequência de ressonância do sistema de massa- mola do próprio acelerômetro. Salvo que, ajusta-se o limite superior de frequência a 1/3 da faixa de frequência de ressonância do acelerômetro, tem-se certeza de que os componentes de vibração medidos no limite superior de frequência estarão em uma faixa de erro inferior a +12%. No caso de acelerômetros pequenos, em que a massa é reduzida, a frequência de ressonância pode ser até 180 kHz. Já para os aparelhos um pouco maiores, de saída mais alta e uso geral, as frequências de ressonância de 20 a 30 kHz são comuns. Para se evitar erros provenientes da ressonância do acelerômetro, bem como toda a metodologia e procedimentalização, deve-se consultar as NHO 09 e NHO 10 da Fundacentro. Finalmente, as respostas humanas às vibrações de corpo inteiro – VCI ou transmitidas às mãos e braços – VMB são na sequência discutidas, com base na bifurcação normativa com opção deste autor para apresentar em forma de exercícios resolvidos, comentados, transcritos das NHO 09 e 10. 95 CAPÍTULO 3 Vibrações de corpo inteiro – VCI As VCI ocorrem quando o corpo está suportado por uma superfície vibrante (por exemplo, quando sentado em um assento vibratório ou de pé sobre um piso vibrante) muito comum em equipamentos de transporte e em ambiente industrial, perto de máquinas. Normalmente, ocorrem em trabalho com máquinas pesadas: tratores, caminhões, ônibus, aeronaves, máquinas de terraplanagem, grandes compressores, máquinas industriais. São de baixa frequência e alta amplitude; situam-se na faixa de 1 a 80 Hz, mais especificamente 1 a 20 Hz. Essas vibrações são específicas para atividades de transporte e são afetas à norma Isso 2631-2004. Esses elementos podem sofrer variações em função da alimentação, massa muscular, sexo, estatura, bem como doenças. Há muitos experimentos cujos resultados foram usados na criação e revisão da ISO 2631, que estabelece critérios para vibração sobre o corpo humano na faixa de frequência de 1 a 80 Hz. Na faixa de frequência abaixo de 1 Hz ocorrem outros efeitos que são completamente diferentes dos produzidos em frequências maiores. Esses efeitos não podem ser simplesmente relatados por meio dos três parâmetros (intensidade, duração e frequência) como é relatado na faixa de 1 a 80 Hz. As reações abaixo de 1 Hz são extremamente variáveis, dependendo de um grande número de fatores externos não relacionados com a vibração (idade, sexo, visão, atividade, odor). Acima de 80 Hz as sensações e efeitos são muito dependentes do local do ponto de aplicação, da direção e da posição e área em que a vibração é transmitida, e do amortecimento do ponto. Esses fatores externos influenciam grandemente a resposta da pele e dos tecidos superficiais afetados por frequências acima de 80 Hz. A seguir os sintomas principais relacionados com a frequência das vibrações. 96 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Quadro 10. Consequências humanas da vibração: sintomas e frequência Sintomas Frequência – Hz Sensação geral de desconforto 4-9 Sintomas na cabeça 13-20 Maxilar 6-8 Influência na linguagem 13-20 Garganta 12-19 Dor no peito 5-7 Dor abdominal 4-10 Desejo de urinar 10-18 Aumento do tônus muscular 13-20 Influência nos movimentos respiratórios 4-8 Contrações musculares 4-9 Principais efeitos da vibração: perda do equilíbrio, simulando uma labirintite, além de lentidão de reflexos; manifestação de alteração no sistema cardíaco, com aumento da frequência de batimento do coração; efeitos psicológicos, tal como a falta de concentração para o trabalho; apresentação de distúrbios visuais, como visão turva; efeitos no sistema gastrointestinal, com sintomas desde enjoo até gastrites e ulcerações; manifestação do mal do movimento (cinetose), que ocorre no mar, em aeronaves ou veículos terrestres, com sintomas de náuseas, vômitos e mal-estar geral; comprometimento, inclusive permanente, de determinados órgãos do corpo; degeneração gradativa do tecido muscular e nervoso, especialmente para os submetidos a vibrações localizadas, apresentando a patologia popularmente conhecida como dedo branco, causando perda da capacidade manipulativa e o tato nas mãos e dedos, dificultando o controle motor. Fonte: Próprio autor (2019). Para fins práticos, a aceleração é geralmentemedida com acelerômetros. Isso porque as três variáveis são interdependentes, pois a velocidade é a primeira derivada do deslocamento, enquanto a aceleração é a segunda, de forma que quando se encontra uma, têm-se as outras. Ademais, por cálculo diferencial, ao se integrar a aceleração se obtém a velocidade, que uma vez integrada, se encontra o deslocamento. A unidade de aceleração é metro por segundo ao quadrado (m/s2). A aceleração devido à gravidade da Terra é de aproximadamente 9,81 m/s2. A amplitude de uma oscilação pode ser expressa como a distância entre as extremidades atingidas pelo movimento (valor pico a pico) ou como a distância de algum ponto central ao desvio máximo (valor de pico). Essa expressão pode ser usada para converter medições de aceleração em deslocamentos, mas só é precisa quando o movimento ocorre em uma única frequência. A frequência de vibração afeta a extensão em que as vibrações se transmitem no corpo e pelo corpo, por exemplo, do assento até a cabeça. A relação entre deslocamento e 97 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II aceleração de um movimento também depende da frequência da oscilação. Um deslocamento de um milímetro corresponde à aceleração muito pequena para baixas frequências, porém cresce muito a aceleração, quando se aumenta a frequência. O deslocamento da vibração visível ao olho humano não fornece uma boa indicação das vibrações. Os efeitos da VCI são importantes na faixa de frequência entre 0,5 e 100 Hz. Em muitos tipos de vibrações de corpo inteiro, os espectros são complexos, produzindo alguns movimentos de várias frequências. Geralmente há picos nas frequências. Como a resposta humana às vibrações varia de acordo com a frequência e eixo do corpo humano, é necessário estabelecer coeficientes (pesos) e decompor a vibração por bandas de frequências. Os pesos precisam ser considerados para cada eixo do corpo humano - x, y e z -, pois refletem a magnitude com as quais as vibrações causam efeitos indesejados ou nocivos aos tecidos humanos, por banda de frequência. Essas três direções lineares estão padronizadas, conforme abaixo: Figura 25. Eixos de direção adotados para medição - VCI Fonte: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT0YQisIzyoejRF3iHGYjUn3-cTKqDquC-J0YRUi5ciFNXFEVQ5 A medição é possível por meio da utilização de um acelerômetro – um transdutor que transforma o movimento oscilatório em um sinal elétrico, enviado a um medidor- integrador. Os valores medidos de aceleração, da mesma maneira que no ruído, podem ser globais (todo o espectro) ou por faixas de frequência. As medidas globais podem ser lineares ou ponderadas, como se faz com o ruído (circuitos A e C), porém, no caso de vibração, as curvas de ponderação são específicas, segundo as normas, e não recebem nomes especiais ou letras. 98 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Conforme estabelecido na norma ISO 2631-1:2004, todas as acelerações são ponderadas em frequência segundo as curvas de ponderação Wk para o eixo “z” e Wd para os eixos “x” e “y”. Essas curvas estão representadas na figura abaixo. Figura 26. Curvas de ponderação em frequência Wd e Wk para VCI Fonte: ISO 2631:2004 com adaptações. Na figura acima, a linha cheia se refere ao fator de ponderação – Wk (eixo longitudinal), enquanto a linha tracejada – Wd (eixos transversais x e y) indicados na ordenada com as frequências (Hz) na abscissa. O corpo humano, assim como visto para circuito de ponderação “A” em ruído, não percebe igualmente a vibração em todas as frequências e eixos ortogonais. No sentido longitudinal da coluna vertebral, eixo-z, o tato humano à vibração é 40% mais sensível que nos eixos x-y. Isso se deve ao maior momento de inércia no sentido de eixo-z e da respectiva frequência de ressonâncias. Por isso nas equações para avaliação vibracional as acelerações em x-y são multiplicadas por 1,4 exatamente para contrabalançar a alta sensibilidade do eixo z. Esse ajuste não alcança VMB, dadas as dimensões e baixos valores inerciais. Apenas se aplica à VCI. Os medidores a serem utilizados na avaliação da exposição laboral à vibração de corpo inteiro devem ser integradores, atender aos requisitos constantes da Norma ISO 8041 (2017) ou de suas futuras revisões e complementações e estar ajustados de forma a atender aos seguintes parâmetros: 99 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II » circuitos de ponderação para corpo inteiro, simulando a sensibilidade do corpo humano às respectivas frequências apresentadas na Figura 26. › Wk para o eixo “z” › Wd para os eixos “x” e “y” » fator de multiplicação “fj” em função do eixo considerado, corrigindo os eixos x e y por conta da maior sensibilidade inercial para eixo z › fx = 1,4 › fy = 1,4 › fz = 1,0 Faz-se na sequência uma aplicação prática, mesclando a teoria, álgebra afeta e os passos de cálculo que resolvem as questões de um caso – trabalhador de uma mineradora. Como é de domínio público, foram aproveitados os elementos da NHO 09, com explicações e comentários deste autor, considerando inclusive orientações da Norma ISO 2.631/2004. Exercício Resolvido para VCI Caso. Um trabalhador cumpre diariamente uma jornada de 8h48, durante a qual opera dois tipos de equipamentos: uma pá carregadeira e um britador. Nas 4h24 do período da manhã, ele opera uma pá carregadeira para realização de duas tarefas básicas, que são: » tarefa A: desloca o entulho do caminhão e carrega o britador; » tarefa B: remove o material britado e forma pilhas no pátio. Normalmente é executada uma série composta pela repetição de oito vezes a Tarefa A. O tempo médio de duração de cada Tarefa A é de cinco minutos. Na sequência, o operador permanece parado, por um tempo médio de seis minutos, com a pá carregadeira desligada e, em seguida, executa uma série composta pela repetição de seis vezes a Tarefa B. O tempo médio de duração de cada Tarefa B é de sete minutos. Desta forma, no período da manhã, o operador repete três vezes o ciclo composto por uma série de Tarefas A, mais um tempo de parada e mais uma série de Tarefas B. 100 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Nas 4h24 do período da tarde, ele opera o britador (Tarefa C), em pé, posicionado sobre uma plataforma acoplada a ele. Nesta atividade, o operador cumpre uma rotina alternada na qual permanece na plataforma por quarenta e seis minutos, condição na qual fica exposto à vibração, ficando vinte minutos fora desta enquanto realiza outras tarefas sem contato com o agente. Desta forma, no período da tarde, o operador repete quatro vezes o ciclo composto pelas atividades executadas sobre a plataforma e fora dela. Estratégia de Abordagem Consideram-se três componentes de exposição, sendo uma correspondente à operação executada na Tarefa A, com duração média de cinco minutos, a outra relativa à operação executada na Tarefa B, com duração média de sete minutos, e a terceira correspondente à operação executada na Tarefa C, com duração média de quarenta e seis minutos. Deve ser observado que, neste caso, as componentes de exposição levam em consideração apenas o tempo efetivo de contato com a vibração. Analisando o exemplo proposto, verifica-se que a avaliação da exposição a vibrações pode ser feita considerando três componentes de exposição, Sendo, uma correspondente à operação executada na Tarefa A, com duração média de cinco minutos, a outra relativa à operação executada na Tarefa B, com duração média de sete minutos, e a terceira correspondente à operação executada na Tarefa C, com duração média de quarenta e seis minutos. Portanto, a definição das componentes de exposição fica a critério do avaliador, considerando-se as variáveis ambientais e operacionais, visando à praticidade do estudo. Os dados de campo foram obtidos por acelerômetro. Equações de Contorno Cada uma das componentes de exposição será representada por um valor de aceleração resultante da exposição parcial (arep), conforme equação: 1 1 / = = ∑ 2m s s i ik k arep amr s [m/s2] Onde:amrik = aceleração média resultante relativa à késima amostra selecionada dentre as repetições da componente de exposição “i”; s = número de amostras da componente de exposição “i” que foram mensuradas. 101 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II A aceleração resultante de exposição parcial (arepi) de cada componente de exposição deve ser determinada por meio da média aritmética das acelerações, obtidas cada vez que a componente é repetida, conforme expressão a seguir. Cada valor de aceleração, obtido neste caso, corresponde à aceleração média resultante (amrik). Quando o número de repetições for igual ou superior a três, devem ser feitas no mínimo três medições ou tantas quantas forem necessárias para que seja alcançado um valor representativo da arepi. Deve ser observado que, neste caso, as componentes de exposição levam em consideração apenas o tempo efetivo de contato com a vibração, não sendo computados os períodos de tempo de paradas entre as séries de Tarefas A e as séries de Tarefas B, bem como os tempos que o operador fica fora da plataforma do britador, executando outras tarefas. Essas duas grandezas (aren e VDV) são obrigatoriamente medidas e avaliadas. Basta uma delas atingir níveis ação, região de incerteza ou ultrapassar limite de exposição para se configurar tais situações. O valor da dose de vibração (VDV), na literatura técnica, é tratado como um parâmetro complementar utilizado para a representação da exposição laboral, quando há a ocorrência de picos no sinal de vibração. A condição fica caracterizada quando o fator de crista (FC) for superior a nove (FC > 9), que é o módulo da razão entre o valor de pico e o valor eficaz (RMS) da aceleração, ambas ponderadas em frequência. Por conduta preventiva VDV é mais um critério de julgamento da exposição, devendo ser determinado em todos os casos. Isso porque na prática essa especificidade (descobrir se há picos de FC>9) é baixa acurácia. Figura 27. Valores notáveis de um sinal oscilatório em MHS Fonte: Folheto de divulgação Brüel Kjaer do Brasil, Medição de vibração, 1982. 102 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES No quadro seguinte, a legenda: (1) indica o valor RMS, (2) indica o nível médio, (3) indica o valor de pico a pico e (4) indica o valor de pico. A relação entre (4) e (1) define o fator de crista. Quadro 11. Valor RMS, nível médio, pico a pico, valor de pico e fator de crista - FC Os valores de pico, que indicam os valores máximos, mas não trazem qualquer informação acerca da duração ou tempo de movimento, são particularmente usados na indicação de níveis de impacto de curta duração. Os valores médios, que indicam apenas a média da exposição sem qualquer relação com a realidade do movimento, são usados quando se quer levar em conta um valor da quantidade física da amplitude em um determinado tempo. O valor da raiz média quadrática (RMS) ou valor eficaz, que é a raiz quadrada dos valores quadrados médios dos movimentos, é a mais importante medida da amplitude, porque mostra a média da energia contida no movimento vibratório. Portanto, mostra o potencial destrutivo da vibração. O fator de forma (RMS/Vmédio) e o fator de crista (Valor Pico/RMS) permitem conhecer a homogeneidade do fenômeno em estudo ao longo do período. Valores de fator de forma próximos de √2 indicam fenômeno do tipo senoidal. Grandes valores para FC indicam a presença de algum pico destacado, provavelmente resultante de fenômenos repetitivos a intervalos regulares. O valor pico-a-pico indica a máxima amplitude da onda e é usado, por exemplo, onde o deslocamento vibratório da máquina é parte crítica na tensão máxima de elementos de máquina. Fonte: Próprio autor (2019) Valor da dose de vibração (VDV) O Valor da dose de vibração (VDVj) corresponde ao valor obtido a partir do método de dose de vibração à quarta potência determinado na direção “j”. Sendo que “j” corresponde aos eixos ortogonais “x”, “y” ou “z”, expresso em m/s1,75, definido pela expressão que segue: 1 1 / = = ∑ 2m s s i ik k arep amr s [m/s1,75] Onde aj(t) = aceleração instantânea ponderada em frequência; t = tempo de duração da medição. Por que m/s1,75? A explicação para essa unidade dimensional de aceleração é a seguinte. 1. Aceleração classicamente é expressa em [m.s-2], todavia à quarta potência terá a dimensão de [m4.s-8]. 2. A integração no tempo, ao aplicar a integral 1 . 1 n n uu du C n + ∫ = + + produz esse arranjo 4 8m s−∫ 4 8m s−∫ , como é uma constante, sobram as dimensões 4 7.m s− [m4/s7]. 3. Extraindo a raiz quarta do resultado, tem-se 4 74 . m s− 4/4 7/4. m s− 1,75. m s− . 103 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II A questão é, mas por que se eleva à quarta potência? Aceleração ao quadrado (m/s2) e a Dose à quarta potência (m/s1,75)? Assim como em ruído, onde as pressões instantâneas são elevadas ao quadrado, aqui também igualmente se faz. Essa técnica algébrica permite modular os valores que no instante da medição, por se tratar de grandezas vetoriais, podem estar comprimindo ou rarefazendo (ruído), progredindo ou regredindo (aceleração). Na prática trabalha-se apenas com valores positivos. Para isso se eleva ao quadrado, faz-se o somatório (daí se usar a integral) e finalmente se extrai a raiz quadrada. Por isso a função associada é do tipo quadrática [f(x)=x2], em forma de bacia. Quando há picos, isto é, quando fator de crista (FC) for superior a nove (FC > 9) a função quadrática não consegue abarcar os pontos protuberantes da crista. Adotando-se a função parabólica à quarta potência, com formato parabólico mais esguio, que lembra uma taça de champagne, tais pontos são cobertos, capturando o conteúdo energético dos picos protuberantes deixados de fora pela parábola mais achatada. Depois de elevar à quarta, faz-se o somatório (decorrente da integral) e finalmente se extrai a raiz quarta. Por isso a função associada é do tipo quadrática de segunda ordem [f(x)=x4], em forma de taça. A figura a seguir apresenta graficamente ambas as curvas de f(x)=x2 e f(x)=x4, bem como a disposição de ondas sobrepostas de vibração cujo FC é alto, ao centro do gráfico. Olhando a oscilação dessas ondas verifica-se que o formato da onda de maior amplitude (rosa) tem um perfil alongado quando comparada com a menor (azul). Nessas situações a f(x)=x4 abraça melhor a taça formada pela curva rosa, portanto, capta melhor ao se aproximar do valor energético da vibração composta. 104 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Figura 28. Comparação entre curvas parabólicas do segundo e quarto graus -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 f(x)=x2 16 9 4 1 0 1 4 9 16 f(x)=x4 256 81 16 1 0 1 16 81 256 0 50 100 150 200 250 300 f(x)=x2 f(x)=x4 Fonte: Próprio autor (2019) Em outras palavras, quando a aceleração resultante (are), expressa em f(x)=x2, com a unidade m/s2, fica próximo da dose (VDV), expresso em f(x)=x4, com a unidade m/s1,75, conclui-se que o FC é baixo (<9). Ao contrário, se são distantes, aponta que a carga sobreposta de vibração contribui fortemente no conteúdo energético composto, com mais de uma vibração. Conclui-se que o FC é alto (>9). Antes de apresentarem os dados de campo, é necessário definir as duas abordagens algébricas necessárias para definição de insalubridade e ACET/FACET: aceleração resultante de exposição normalizada (aren) e valor da dose de vibração resultante (VDVR). As variáveis aren e VDVR são as duas entradas no critério de julgamento e tomada de decisão definidoras sobre a situação vibratória resultante, conforme NHO 09. Cotejando os valores e situações da figura seguinte, decide-se: é tolerável ou não; se paga ou não adicional de insalubridade ao trabalhador; se recolhe ou não FACET de 6% sobre remuneração à RFB; e, finalmente se o trabalhador terá ou não ACET de 25 anos. 105 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Quadro 12: Critério de julgamento e tomada de decisão aren (m/s2) VDVR (m/s1,75) Consideração técnica Atuação recomendada 0 a 0,5 0 a 9,1 aceitável No mínimo manutençãoda condição existente. > 0,5 a < 0,9 > 9,1 a < 16,4 acima do nível de ação No mínimo adoção de medidas preventivas. 0,9 a 1,1 16,4 a 21 região de incerteza Adoção de medidas preventivas e corretivas visando à redução da exposição diária. acima de 1,1 acima de 21 acima do limite de exposição Adoção imediata de medidas corretivas. Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. Aceleração resultante de exposição normalizada (aren) Tem-se que a aceleração média – am, que é raiz média quadrática dos diversos valores da aceleração instantânea - ax(t), ay(t) ou az(t), em m/s 2, ocorridos em um período de medição, na direção “j”, definida pela expressão que segue: ( ) ( )2 2 1 1 2 2 2 1 2 1 1 1 / = = =− −∫ ∫ t 2 jt a t dt m s t t t j jt RMS a t dt am t t Sendo, que aj(t) corresponde aos valores ax(t), ay(t) ou az(t), em m/s2, segundo os eixos ortogonais x, y e z, respectivamente, e t2 – t1 ao intervalo de medição. Aceleração média resultante (amr), que pode ser obtido diretamente em um medidor integrador utilizando-se um acelerômetro triaxial, corresponde à raiz quadrada da soma dos quadrados das acelerações médias, medidas segundo os três eixos ortogonais “x”, “y” e “z”, definida pela expressão que segue: 2 2 2( ) ( ) ( ) / = + + 2m s r x x y y z zam f am f am f am Onde am = aceleração média; f = fator de multiplicação em função do eixo considerado, f = 1,4 para os eixos “x” e “y” e “ f ”= 1,0 para o eixo “z”, para corrigir a maior sensibilidade na direção da coluna vertebral, como visto. Aceleração resultante de exposição (are) corresponde à aceleração média resultante representativa da exposição laboral diária, considerando os três eixos ortogonais e as diversas componentes de exposição identificadas, definida pela expressão que segue: 2 1 1 / = = ∑ 2m s m i i i are n arep T 106 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Sendo, arep = aceleração resultante de exposição parcial; n = número de repetições da componente de exposição “i” ao longo da jornada de trabalho; T = tempo de duração da componente de exposição “i”; m = número de componentes de exposição que compõem a exposição diária; T = tempo de duração da jornada diária de trabalho. O parâmetro “tempo” pode ser expresso em horas, minutos ou segundos em função da conveniência de cálculo, desde que seja mantida a coerência na análise dimensional. Aceleração resultante de exposição normalizada (aren) corresponde à aceleração resultante de exposição (are) convertida para uma jornada diária padrão de 8 horas, determinada pela seguinte expressão: 0 /= 2m sTaren are T Sendo, are = aceleração resultante de exposição; T = tempo de duração da jornada diária de trabalho expresso em horas ou minutos; T0 = 8 horas ou 480 minutos. Valor da dose de vibração resultante (VDVR) Valor da dose de vibração da exposição parcial (VDVexpji): corresponde ao valor de dose de vibração representativo da exposição laboral diária no eixo “j”, relativo a componente de exposição “i”, que pode ser obtido por meio da expressão que segue: 1 4 ,[ / ] = 1 75m sexpji i ji amostra T VDV exp f x VDV x T Sendo, VDVji = valor da dose de vibração medido no eixo “j”, relativo a componente de exposição “i”; Texp = tempo total de exposição à vibração, ao longo de toda a jornada de trabalho, decorrente da componente de exposição “i” em estudo. Corresponde ao número de repetições da componente vezes o seu tempo de duração; Tamostra = tempo total utilizado para a medição das “s” amostras representativas da componente de exposição “i”, em estudo: 1 = =∑ s amostra k k T T Tk = tempo de medição relativo à késima amostra selecionada dentre as repetições da componente de exposição “i”; s = número de amostras da componente de exposição “i” que foram mensuradas; fj = fator de multiplicação em função do eixo considerado (f = 1,4 para os eixos “x” e “y” e f = 1,0 para o eixo “z”). 107 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Valor da dose de vibração da exposição (VDVexpj): corresponde ao valor de dose de vibração representativo da exposição laboral diária em cada eixo de medição, que pode ser obtido por meio da expressão que segue: ( )4 ,4 1 /[ ] = = ∑ 1 75m sj ji m exp exp i VDV VDV Sendo, VDVexpji = valor da dose de vibração da exposição representativo da exposição laboral diária no eixo “j”, relativo a componente de exposição “i”; m = número de componentes de exposição que compõem a exposição diária. Valor da dose de vibração resultante (VDVR): corresponde ao valor da dose de vibração representativo da exposição laboral diária, considerando a resultante dos três eixos de medição, que pode ser obtido por meio da expressão que segue: ( )4 ,4 [ ] /= ∑ j 1 75exp j VDVR VDV m s Sendo, VDVexpj = valor da dose de vibração da exposição, representativo da exposição laboral diária no eixo “j”, sendo “j” igual a “x”, “y” ou “z”. De volta ao cálculo, encerrada essa apresentação das equações de contorno, retoma-se com os dados de campo, já com os valores apurados a partir da instrumentação definida pela NHO 09. Na sequência, faz-se necessário calcular aren e VDVR com base na álgebra acima descrita e tabelas contendo os valores apurados. As medições de campo são obtidas por medidores específicos. Como exemplo, segue um relatório de medição feita pelo autor, referente a um instrumento de propriedade do próprio autor, conforme dados técnicos e patrimoniais abaixo: 108 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Figura 29. Relatório de medição (Vibração) Fonte: Próprio autor (2019) Observe-se, que se trata de um instrumento Modelo SmartVib, n° série 000103, Fabricante ChromPack, cuja calibração é datada de 16/4/2018. Esse instrumento permite medições simultâneas em dois canais (lado esquerdo, Canal A, para VCI; lado direito, Canal B, para VMB). Constam em cada canal os números de série 001F6A95 e 001C7076 para respectivos acelerômetros VCI e VMB. Para VCI, houve ponderação fx = 1,4, fy = 1,4 e fz = 1,0. A seguir um relatório fotográfico, relacionado ao ambiente de mineração, no qual trabalhador opera um caminhão basculante de 40t entre a mina e o triturador primário (mandíbula), cujas visualizações ajudam a entender o ambiente do trabalho. O ciclo de trabalho está considerado no enunciado do exercício resolvido. 109 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Figura 30: Relatório fotográfico com a sequência das operações vibrantes Fonte: Próprio autor (2019) Visualiza-se no braço esquerdo do operador presilha na mão esquerda com acelerômetro para VMB e bem como o cabo com sinal do acelerômetro de VCI posicionado no assento, no qual está sentado o trabalhador. Cálculo. 1º Passo. Calcular arep e VDV para primeira componente (Tarefa A) com para 14 amostras. Encontra-se os valores de amrik e VDVjik. Para isso, deve-se começar pelos valores de amrik e VDVjik. A arep1 = 0,92 m/s 2 para os três eixos, conforme apresentado respectivamente a seguir. Tabela 13. Valores de amrik relativos à Tarefa A amr1k m/s2 amr1k m/s2 amr11 0,88 amr18 0,95 amr12 0,92 amr19 0,90 amr13 1,10 amr110 0,78 amr14 0,93 amr111 0,83 amr15 0,83 amr112 0,88 amr16 0,91 amr113 1,05 amr17 1,00 amr114 0,98 Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. 110 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES ( )1 1 0,88 0,92 1,10 0,98 0,91 1,20 1,00 0,95 0,90 0,78 0,83 0,94 1,05 0,98 0,92 / 14 = + + + + + + + + + + + + + = 2m sarep Como não se sabe se o FC é grande (>9), deve-se calcular VDV. Depois, ao final, com VDVR à mão, fazendo o cotejamento com aren, será possível interpretar e fazer o julgamento. Por isso, segue-se o cálculo de VDV para primeira componente (Tarefa A) com para 14 amostras. A tabela abaixo traz as três dimensões (x, y e z). Neste exemplo, considerando que o tempo de amostra foi igual ao tempo de exposição, ambos de 5 minutos. Deve-se apurar por eixo especificamente. Começa-se pelo “x”, conforme apresentado a seguir, que resulta VDVexpx1 = 15,02 m/ s1,75.Repete-se esse procedimento para eixo “y”, VDVexpy1 = 12,02 m/s 1,75, bem como para eixo “z”, VDVexp z1 = 7,15 m/s 1,75. A seguir a memória de cálculo: Tabela 14. Valores de VDVjik relativos à Tarefa A VDVx1k m/s1,75 VDVy1k m/s1,75 VDVz1k m/s1,75 Tk min VDVx11 4 VDVy11 3 VDVz11 2,6 T1 5 VDVx12 4,5 VDVy12 3,4 VDVz12 2,8 T2 5 VDVx13 6,2 VDVy13 5,3 VDVz13 4,2 T3 5 VDVx14 4,9 VDVy14 3,9 VDVz14 3,3 T4 5 VDVx15 3,8 VDVy15 2,8 VDVz15 2,4 T5 5 VDVx16 4,7 VDVy16 3,8 VDVz16 3,1 T6 5 VDVx17 5,2 VDVy17 4,1 VDVz17 3,5 T7 5 VDVx18 4,8 VDVy18 3,7 VDVz18 3 T8 5 VDVx19 4,9 VDVy19 3,9 VDVz19 3,3 T9 5 VDVx110 3,6 VDVy111 2,4 VDVz110 2,3 T10 5 VDVx111 3,7 VDVy111 2,6 VDVz111 2,2 T11 5 VDVx112 4,2 VDVy112 3,3 VDVz112 2,9 T12 5 VDVx113 5,8 VDVy113 4,7 VDVz113 4,1 T13 5 VDVx114 5,1 VDVy114 4,1 VDVz114 3,2 T14 5 Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. Lembrando que é necessário ponderar os eixos x e y com fator de 1,4 para compensar a maior sensibilidade do eixo z à vibração. Por isso do VDVexp adiante aparecem os fatores de multiplicação “fj” em função do eixo considerado os coeficientes: fx = 1,4, fy = 1,4 e fz = 1,0. Eixo x: » ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 , 4,0 + 4,5 + 6,2 + 4,9 + 3,8 + 4,7 + 5,2 + 4,8 4,9 + 3,6 + 3,7 + 4,2 + 5,8 + 5,1 » , / = = x 1 75 VDV 9 38 m s 111 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II » 14 x 5 70 = =amostraT min » exp 24 x 5 1 20 = =T min » 1 4 , x1 120 1 , 4 9,38 1 5,02 / 70 x x = = 1 75m sVDV exp Eixo y: » ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 , 3,0 + 3,4 + 5,3 + 3,9 + 2,8 + 3,8 + 4,1 + 3,7 3,9 + 2,4 + 2,6 + 3,3 + 4,7 + 4,1 , / = = y 1 75 VDV 7 51 m s » 14 x 5 70 = =amostraT min » exp 24 x 5 1 20 = =T min » 1 4 , y1 120 1 , 4 7,51 1 ] 2,02 70 [ /x x = = 1 75m sVDV exp Eixo z: » ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 , 2,6 + 2,8 + 4,2 + 3,3 + 2,4 + 3,1 + 3,5 + 3,0 3,3 + 2,3 + 2,2 + 2,9 + 4,1 + 3,2 » , / = = z 1 75 VDV 6 25 m s » 14 x 5 70 = =amostraT min » exp 24 x 5 1 20 = =T min » 1 4 , z1 120 1 ,0 6, 25 7,15 / 70 x x = = 1 75m sVDV exp 2º Passo. Repete-se o 1º Passo para calcular arep e VDV para segunda componente (Tarefa B) com para 11 amostras. Deve ser observado que ao longo da manhã, o operador executou dezoito vezes a Tarefa B. A arep2 = 1,01 m/s 2 para os três eixos, conforme apresentado respectivamente a seguir. Tabela 15. Valores de amrik relativos à Tarefa B amr2k m/s2 amr2k m/s2 amr21 0,97 amr27 0,99 amr22 0,95 amr28 1,20 amr23 1,10 amr29 0,98 amr24 0,96 amr210 1,05 amr25 0,94 amr211 0,97 amr26 1,00 Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. 112 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Segue-se o cálculo de VDV para segunda componente (Tarefa B) com para 11 amostras. A tabela abaixo traz as três dimensões (x, y e z). Neste exemplo, considerando que o tempo de amostra foi igual ao tempo de exposição, ambos de 7 minutos. Deve-se apurar por eixo especificamente. Começa-se pelo “x”, conforme apresentado a seguir, que resulta VDVexpx2 = 11,54 m/ s1,75. Repete-se esse procedimento para eixo “y”, VDVexpy2 = 10,02 m/s 1,75 bem como para eixo “z”, VDVexp z2 = 4,97 m/s 1,75. A seguir a memória de cálculo: Tabela 16. Valores de VDVjik relativos à Tarefa B VDVx2k m/s1,75 VDVy2k m/s1,75 VDVz2k m/ s1,75 Tk min VDVx21 3,6 VDVy21 2,9 VDVz21 3 T1 7 VDVx22 3,9 VDVy22 3,4 VDVz22 2,5 T2 7 VDVx23 4,5 VDVy23 4 VDVz23 2,8 T3 7 VDVx24 4,3 VDVy24 3,5 VDVz24 2,8 T4 7 VDVx25 3,6 VDVy25 3 VDVz25 2,2 T5 7 VDVx26 3,7 VDVy26 3,1 VDVz26 2 T6 7 VDVx27 3,6 VDVy27 2,9 VDVz27 1,9 T7 7 VDVx28 4,3 VDVy28 3,6 VDVz28 2,1 T8 7 VDVx29 3,8 VDVy29 4,3 VDVz29 2 T9 7 VDVx210 4,1 VDVy210 3,2 VDVz210 1,9 T10 7 VDVx211 4,2 VDVy211 3,4 VDVz211 2,3 T11 7 Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. Eixo x: » ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 , 3,6 + 3,9 + 4,5 + 4,3 + 3,6 + 3,7 + 3,6 + 4,3 3,8 + 4,1 + 4,2 , / = = x 1 75 VDV 7 29 m s » amostra 11 x 7 77 = =T min » exp 18 x 7 1 26 = =T min » 1 4 , x2 126 1 , 4 7, 29 1 1,54 / 77 x x = = 1 75m sVDV exp 113 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Eixo y: » ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 , 2,9 + 3,4 + 4,0 + 3,5 + 3,0 + 3,1 + 2,9 + 3,3 4,3 + 3,2 + 3,4 , / = = y 1 75 VDV 6 33 m s » amostra 11 x 7 77 = =T min » exp 18 x 7 1 26 = =T min » 1 4 , y2 126 1 ,0 6,33 4,97 / 77 x x = = 1 75m sVDV exp Eixo z: » ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 , 3,0 + 2,5 + 2,8 + 2,8 + 2,2 + 2,0 + 1,9 + 2,1 2,0 + 1,9 + 2,3 , / = = z 1 75 VDV 4 39 m s » amostra 11 x 7 77 = =T min » exp 18 x 7 1 26 = =T min » 1 4 , z2 126 1 ,0 4,39 4,97 / 77 x x = = 1 75m sVDV exp 3º Passo. Repete-se o 2º Passo para calcular arep e VDV para terceira componente (Tarefa C) com para 4 amostras. Deve ser observado que à tarde o operador executou 4 vezes a Tarefa C. A arep3 = 1,15 m/s 2 para os três eixos, conforme apresentado respectivamente a seguir. Tabela 17. Valores de amrik relativos à Tarefa C amr3k m/s2 amr3k m/s2 amr31 1,25 amr33 1,13 amr32 1,05 amr34 1,18 Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. » 3 1 (1 , 25 1,05 1,13 1,18 1 ,15 / 4 = + + + = 2m sarep Segue-se o cálculo de VDV para terceira componente (Tarefa C) com para 4 amostras. A tabela abaixo traz as três dimensões (x, y e z). Neste exemplo, considera-se que os tempos amostrais foram distintos da duração da repetição, tendo, porém, mesma quantidade (n=N), ou seja, a amostra cobriu uma fração do tempo total de duração (46min), cujos tempos amostrais foram, respectivamente: t1=23min; t2=25min; t3=20min; e t4=22min. Deve-se apurar por eixo especificamente. 114 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Começa-se pelo “x”, conforme apresentado a seguir, que resulta VDVexpx3 = 5,25 m/ s1,75. Repete-se esse procedimento para eixo “y”, VDVexpy3 = 4,57 m/s 1,75 bem como para eixo “z”, VDVexp z3 = 2,97 m/s 1,75. A seguir a memória de cálculo: Tabela 18. Valores de VDVjik relativos à Tarefa C VDVx3k m/s1,75 VDVy3k m/s1,75 VDVz3k m/s1,75 Tk min VDVx31 2,3 VDVy31 1,9 VDVz31 1,6 T1 23 VDVx32 2,1 VDVy32 1,7 VDVz32 1,5 T2 25 VDVx33 2,0 VDVy33 1,8 VDVz33 1,8 T3 20 VDVx34 2,4 VDVy34 2,2 VDVz34 2,0 T4 22 Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004 Eixo x: » ( ) ( ) ( ) ( )3 4 4 4 4 ,4 2,3 + 2,1 + 2,0 + 2,4 , /= = 1 75xVDV 3 14 m s » mostra 23 25 20 22 90 = + + + =aT min » exp 4 x 46 1 84 = =T min » 1 4 , x3 184 1 , 4 3,14 5, 25 / 90 x x = = 1 75m sVDV exp Eixo y: » ( ) ( ) ( ) ( )3 4 4 4 4 ,4 1,9 + 1,7 + 1,8 + 2,2 , /= 1 75yVDV 2 73 m s » mostra 23 25 20 22 90 = + + + =aT min » exp 4 x 46 1 84 = =T min » 1 4 , y3 180 1 , 4 2,73 4,57 / 90 x x = = 1 75m sVDV exp Eixo z: » ( ) ( ) ( ) ( ) 3 4 4 4 4 ,4 1,6 + 1,5 + 1,8 + 2,0 , /= = 1 75zVDV 2 48 m s » mostra 23 25 20 22 90 = + + + =aT min » exp 4 x 46 1 84 = =T min » 1 4 , z3 184 1 ,0 2, 48 2,97 / 90 x x = = 1 75m sVDV exp 3º Passo. Encontrar a resultante - are e aren - das três Tarefas (A, B e C) A determinação da aceleração resultante de exposição (are) e da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) é feita compondo os passos anteriores, resgatando 115 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II a quantidade de amostras, arep para cada eixo e tempos de duração. Seguindo-se a fórmula para uma jornada de 8h48 (528 minutos), se encontra: » ( ) ( ) ( )2 2 2 21 24 0,92 5 18 1,01 7 4 1,15 46 0,947 /528 m s = × × + × × + × × =are [ ]5280,947 , / 480 = = 0 993 m s2aren 4º Passo. Encontrar a resultante - VDVR - das três Tarefas (A, B e C) A determinação do valor da dose de vibração da exposição (VDVexpj) e do valor da dose de vibração resultante (VDVR) é feita seguindo-se as fórmulas: » 4 4 4 1,754 15,02 11,53 5,25 1 6, 23 /m s = + + =xexpVDV » 4 4 4 1,754 12,03 10,02 4,57 1 3,32 /m s = + + =xexpVDV » 4 4 4 1,754 7,14 4,97 2,97 7,57 /m s = + + =xexpVDV 4 4 4 ,4 16,23 13,32 7,57 17,96 / = + + = 1 75VDVR m s 5º Passo. Interpretação do resultado obtido Constata-se que os valores resultantes, arredondando (aren = 1,0 m/s2 e VDVR = 18,0 m/s1,75), ao se consultar o quadro abaixo com critério de julgamento, apontam para duas conclusões: 1. Enquadramento na região de incerteza por ambas as entradas (aren e VDVR) 2. Não há vibração de choque sobreposta, pois há baixo fator de crista – FC Quadro 13. Critério de julgamento para VCI aren (m/s2) VDVR (m/s1,75) Consideração técnica Atuação recomendada 0 a 0,5 0 a 9,1 aceitável No mínimo manutenção da condição existente. 0,5 a 0,9 9,1 a 16,4 acima do nível de ação No mínimo adoção de medidas preventivas. 0,9 a 1,1 16,4 a 21 região de incerteza Adoção de medidas preventivas e corretivas visando à redução da exposição diária. acima de 1,1 acima de 21 acima do limite de exposição Adoção imediata de medidas corretivas. Fonte: NHO 09 – Fundacentro. 116 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Tanto aren como VDVR caem no intervalo cuja linha estabelece consideração técnica de região de incerteza, sendo recomendada a adoção de medidas preventivas e corretivas visando à redução da exposição. Não há vibração de choque sobreposta, pois aren e VDVR comungam da mesma região. Se o FC fosse grande (>9) o VDVR seria acima de 21 m/s1,75. Isso porque a fórmula de VDVR opera à quarta potência, de forma que os picos de energia capturados apresentariam forte repercussão algébrica pela parábola mais pronunciada. Coisa que não aconteceu. Assim os valores das funções f(a)=a2 e f(a)=a4 se aproximam, e por isso caem na mesma região. Lembrando que aren pode ser muito menor em relação a VDVR, nas situações de fortes choques, mas, no limite, quando da inexistência deles, se aproximam, porém nunca aren poderá ser maior que VDVR. 5º Passo. Conclusão quanto ao AIns e ACTE/FACET Não é prudente, com os resultados acima, concluir pela higidez do meio ambiente do trabalho, por vários motivos. Destacam-se alguns: I) a variabilidade do processo produtivo ao longo das jornadas e meses; II) flutuação das variáveis de campo; III) situações de manutenção de equipamentos e condições climáticas, ambientais e de operação (estrada, buraco, mais ou menos peso carregado, lembrando que mais pesado diminui a vibração); IV) baixa representatividade estatística do estudo; e V) alto grau de variabilidade na delimitação da estratégia de abordagem arquitetada, segundo a qual há três tarefas vibrantes (A,B e C). Pegando apenas esta última, sabendo que todas elas coexistem, sabe-se que há uma infinidade de combinações de abordagens que produzem resultantes aren e VDVR distintas. Nessa configuração de múltiplos pares de resultados, a depender da estratégia de abordagem, dever-se-ia escolher aquela mais crítica. A questão é: como saber a mais crítica, se foi feita apenas uma? Como exemplo, poder-se-ia apresentar uma outra estratégia de abordagem, como a seguir sugerido. Imagine para fins de avaliação da exposição, considerar apenas duas componentes de exposição, denominadas “AB” e “C”. A primeira é constituída pela sequência composta pela série de Tarefa A, com seu o intervalo de tempo, mais a série de Tarefa B, com duração média de oitenta e oito minutos. A segunda componente de exposição constituída pela Tarefa C, com duração média de quarenta e seis minutos. Assim, componente de exposição “AB” inclui o tempo de parada do operador, apesar de ele não estar exposto à vibração durante esse período. Outra forma de desenhar as situações vibrantes seria decompor as tarefas da tarde, de modo que houvesse quatro componentes distintas: A,B,C e D. Ou ainda, que as 117 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II componentes se subdividissem em A,A1,B, B1,B2, C,C1,C2 e C3, caso se decidisse por grupos homogêneos de exposição menos dispersos. Bem, a despeito das demais variabilidades, somente esta, sobre o desenho das estratégias, seria suficiente para concluir que há incerteza demais para afirmar sobre a certeza de que não haveria insalubridade, AIns e ACET/FACET. Deve-se concluir, portanto, que sim há elementos para consignar AIns e ACET/FACET exatamente pelo fato de que as resultantes dizem, com grande margem de certeza, que o meio ambiente do trabalho está longe da consideração técnica aceitável, acima, inclusive do nível de ação. Ademais, conforme Anexo 1 da NR 9, houve disparo do nível de ação, e, portanto, um conjunto de medidas, cuidados e atitudes deve ser empreendido. Dito isso, não há como não reconhecer AIns e ACET/FACET, pois se tal fosse feito pelo profissional prevencionista estaria se afirmando algo que sabidamente já se negou: ser aceitável. Em outras palavras, só se poderia não pagar AIns e ACET/FACET se houvesse certeza de que as resultantes, ambas, estivessem na região aceitável. Bom esclarecer, que basta uma delas (aren ou VDVR) cair na faixa de nível de ação, ou região de incerteza, ou ainda acima do limite de exposição, para se concluir, respectivamente, pela adoção de medidas preventivas; medidas preventivas e corretivas visando à redução da exposição diária; ou imediata de medidas corretivas. Tal avaliação, conforme enunciam o Anexo IV do RPS e a IN 971/2009/RFB, combinado com IN 77/2015 do INSS, ativa fato gerador do FACET na alíquota de 6% devido ao Financiamento da Aposentadoria Especial – FACET, bem como determina pagamento de adicional de insalubridade (20% sobre o salário mínimo), conforme Anexo 8 da NR15. Conjunto mínimo de medidas preventivas e corretivas Independentemente dos resultados obtidos e do enquadramento no Quadro 17, quando, por meio do controle médico da saúde, ficar caracterizado o nexo causal entre danos observados na saúde dos trabalhadores e a situação de trabalho a que eles ficam expostos, também deverão ser adotadas medidas corretivas visando à redução da exposição diária. Deve ser ressaltado que mesmo para valores de aren ou de VDVR considerados aceitáveis, a adoção de medidas que venham reduzir os níveis de exposição, se disponíveis ou viáveis, deve ser considerada prática positiva, uma vez que melhora as condições de exposição e minimiza os riscos de danos à saúde. 118 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Medidas preventivas As medidas preventivas são ações que visam a minimizar a probabilidade de que as exposições à vibração causem prejuízos ao trabalhador exposto e evitar que o limite de exposição seja ultrapassado. Devem incluir o monitoramento periódico da exposição, a informação e orientação aos trabalhadores e o controle médico. O monitoramento periódico consiste em uma avaliação sistemática e repetitiva da exposição dos trabalhadores e das medidas de controle, visando a um acompanhamento dos níveis de exposição, tendo em vista a introdução ou a modificação das medidas de controle sempre que necessário. Os trabalhadores devem ser informados e orientados sobre: » riscos decorrentes da exposição à vibração de corpo inteiro; » cuidados e procedimentos necessários para redução da exposição à vibração, como, por exemplo, adotar velocidades adequadas no uso de veículos, evitar, dentro do possível, superfícies irregulares, ajustar o assento do veículo em relação ao posicionamento e ao peso do usuário; » cuidados a serem tomados após a exposição, tais como evitar levantar pesos ou fazer movimentos bruscos de torção ou flexão; » eventuais limitações de proteção das medidas de controle, sua importância e seu uso correto; » informar seus superioressempre que observar níveis anormais de vibração durante o uso de veículos ou durante a execução de atividades em plataformas de trabalho. O controle médico dos trabalhadores expostos a vibrações de corpo inteiro deve envolver exames físicos e a manutenção de um histórico com registros de exposições anteriores. As medidas de caráter preventivo, descritas neste subitem, não excluem outras medidas que possam ser consideradas necessárias ou recomendáveis em função das particularidades de cada situação. Medidas corretivas As medidas corretivas visam a reduzir os níveis de exposição a vibrações, devendo ser adotadas tendo por base as recomendações estabelecidas pelo critério de julgamento e tomada de decisão. Entre as diversas medidas corretivas podem ser citadas: » modificação do processo ou da operação de trabalho, podendo envolver: o reprojeto de plataformas de trabalho; a reformulação, a reorganização ou a alteração das rotinas ou dos procedimentos de trabalho; 119 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II » a adequação de veículos utilizados, especialmente pela adoção de assentos antivibratórios; a melhoria das condições e das características dos pisos e pavimentos utilizados para circulação das máquinas e dos veículos; » manutenção de veículos e máquinas, envolvendo especialmente os sistemas de suspensão e amortecimento, assento do operador, calibração de pneus, alinhamento e balanceamento, troca de componentes defeituosos ou desgastados de forma a mantê-los em bom estado de conservação; » redução do tempo de exposição diária; » alternância de atividades ou operações que geram exposições a níveis mais elevados de vibração com outras que não apresentem exposições ou impliquem exposições a menores níveis, resultando na redução da exposição diária. As medidas de caráter corretivo descritas neste subitem não excluem outras medidas que possam ser consideradas necessárias ou recomendáveis em função das particularidades de cada situação. Quadro 14. Possíveis atividades ensejadoras de VCI Condução de tratores Veículos de combate e outros similares Outros veículos fora de estrada Máquinas de movimento de terras Carregadoras Escavadoras Motoniveladoras Rolos compactadores Máquinas florestais Maquinaria de mineração Condução de carros, ônibus Voos em helicópteros e aeronaves com asas rígidas Condutores ferroviários Fonte: Próprio autor (2019) 120 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Quadro 15. Resumo das medidas preventivas para VCI Direção Obter aconselhamento técnico Consultar um médico Prevenir pessoas expostas Treinar as pessoas expostas Analisar os tempos de exposição Tomar medidas para remover as pessoas afetadas pela exposição Fabricantes de máquinas Medir vibração Usar um design que minimiza vibrações de corpo inteiro Otimizar o design da suspensão Otimizar a dinâmica do assento Usar um design ergonômico para permitir a postura correta etc. Usar assessoria em manutenção de máquinas Usar assessoria na manutenção dos assentos Alertar sobre vibrações perigosas Técnicos no ambiente Medir a exposição a vibrações Fornecer máquinas adequadas Selecionar assentos com boa atenuação Manter as máquinas Informar a direção Médicos Adotar reconhecimento seletivo antes da contratação Solicitar exames médicos regulares Anotar todos os sintomas relatados Avisar trabalhadores com predisposição óbvia Aconselhar sobre as consequências da exposição Informar a direção Pessoas expostas Usar a máquina corretamente Evitar exposição desnecessária a vibrações Verificar se o assento está ajustado corretamente Tomar uma postura correta Verificar o status da máquina Informar o supervisor dos problemas de vibrações Consultar um médico se aparecerem sintomas Informar a empresa dos transtornos correspondentes Fonte: Próprio autor (2019) 121 CAPÍTULO 4 Vibrações de mãos e braços – VMB As VMB são as vibrações que se transmitem pelas mãos e braços. Elas são causadas por diferentes processos da indústria, agricultura, mineração e construção, na qual as mãos apreendem ou empurram ou ainda suportam peças ou ferramentas vibrantes. Vibrações de extremidades, também conhecidas como segmentais, localizadas ou de mãos e braços - VMB, são vibrações que atingem mãos, os braços e ombros. Normalmente, ocorrem em operações com ferramentas manuais vibratórias: marteletes, britadores, rebitadeiras, compactadores, politrizes, motosserras, lixadeiras, peneiras vibratórias, furadeiras. Situam-se na faixa de 6,3 a 1.250 Hz, basicamente em trabalhos com ferramentas manuais. São normatizadas pela ISO 5349. A exposição a VMB pode causar vários males aos seres humanos. Os efeitos da vibração no homem dependem, entre outros aspectos, das frequências que compõem a vibração. As baixas frequências são as mais prejudiciais, de 6,3 até 80-100 Hz. Nessas faixas de frequência, ocorre a ressonância das partes do corpo humano, que pode ser considerado como um sistema mecânico complexo. Acima de 100 Hz, as partes do corpo absorvem a vibração, não ocorrendo ressonância. Percebem-se efeitos biomecânicos como ressonância de partes do corpo, bem como efeitos fisiológicos, como frequência cardíaca; frequência respiratória; circulação do sangue; vasoconstrição; sistema nervoso central. A vibração consiste em movimento inerente aos corpos dotados de massa e elasticidade. O corpo humano possui uma vibração natural. Se uma frequência externa coincide com a frequência natural do sistema, ocorre a ressonância, que implica amplificação do movimento. A energia vibratória é absorvida pelo corpo, como consequência da atenuação promovida pelos tecidos e órgãos. O corpo humano possui diferentes frequências de ressonância.A VMB, diferentemente da VCI, transmitida ao corpo de pé ou sentado, aumenta problemas de natureza geral, por exemplo, desconforto, náusea, redução da eficiência no trabalho, e aplicada à mão pode, em adição, produzir danos físicos localizados para níveis de exposição suficientemente altos. Os níveis de vibração encontrados em muitas ferramentas manuais comuns são suficientemente altos para causar danos quando operados por longos períodos. Típicas ferramentas são os martelos pneumáticos, britadeiras, furadeiras de impacto, 122 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES motosserras, amplamente usadas em mineração, construção, indústrias e empresas florestais. A vibração pode ser transmitida para o corpo por meio de uma ou duas mãos encostadas em uma ferramenta vibratória. Para baixos níveis de vibração haverá desconforto e redução da eficiência do trabalho. Para altos níveis e longos períodos de exposição, ocorrem doenças que afetam os vasos sanguíneos, juntas e circulação. Exposições severas levam a uma desordem progressiva da circulação, em que parte do corpo – usualmente os dedos da mão, quando a mão está presa em uma ferramenta – sofre um altíssimo nível de vibração. Esse tipo de alteração é encontrado na literatura como “mão morta” ou “doença do dedo branco” ou doença de Raynaud. Em casos extremos pode haver danos permanentes ou gangrena. Essas doenças e suas causas são constantemente estudadas por pesquisadores médicos e engenheiros. A norma ISO 5349 avalia e mede o risco da exposição de vibração sobre a mão, cobrindo uma faixa de frequência de 8 Hz a 1 kHz. Mediante as curvas de exposição para bandas de 1/3 de oitava com limites de vibração para a mão quando segura uma ferramenta. Muitos dos dados da ISO 5349 advêm de curvas obtidas em experimentos onde se usavam uma excitação vibratória utilizando sinais senoidais ou de banda estreita de frequência. Esses dados podem ser provisoriamente aplicados a outros tipos de experimentos que utilizem uma excitação vibratória não senoidal ou em situações em que o tipo de sinal não pode ser determinado com exatidão. No caso de vibrações transmitidas às mãos, frequências da ordem de 1.000 Hz, ou superior, podem ter efeitos nocivos. Os principais efeitos devidos à exposição à vibração nosistema mão-braço (localizada) podem ser de ordem vascular, neurológica, osteoarticular e muscular. O formigamento ou adormecimento leve e intermitente, ou ambos, são usualmente ignorados pelo paciente porque não interferem no trabalho ou em outras atividades. Mais tarde, o paciente pode experimentar ataques de branqueamento de dedos, confinados, primeiramente, às pontas, entretanto, com a continuidade da exposição, os ataques podem estender-se à base do dedo; frio frequente provoca os ataques, outros fatores envolvidos com o mecanismo do disparo: a temperatura central do corpo, a taxa metabólica, o tônus vascular (especialmente pela manhã) e o estado emocional. Os ataques de branqueamento duram usualmente de 15 a 60 minutos, e, nos casos avançados, podem durar de 1 a 2 horas. A recuperação se inicia com um rubor, uma hipertermia reativa, usualmente vista na palma, avançando do punho para os dedos; 123 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II nos casos avançados, devido aos repetidos ataques isquêmicos, o tato e a sensibilidade à temperatura ficam comprometidos. Há perda de destreza e a incapacidade para a realização de trabalhos finos; prosseguindo a exposição, o número de ataques de branqueamento se reduz, sendo substituído por uma aparência cianótica dos dedos; finalmente, pequenas áreas de necrose da pele aparecem na ponta dos dedos. A severidade da vibração transmitida às mãos nas condições de trabalho é influenciada pelos seguintes fatores: espectro de frequência das vibrações; magnitude do sinal de vibração; duração da exposição diária e tempo total de exposição; configuração da exposição (contínua, intermitente) e método de trabalho; magnitude e direção das forças aplicadas pelo operador ao segurar a ferramenta ou peça; posicionamento das mãos, braços e corpos durante a operação; tipo e condição do equipamento, ferramenta ou peça, área e localização das partes da mão que estão expostas à vibração. A severidade dos efeitos biológicos da vibração transmitida nas condições de trabalho pode ser influenciada pela direção da vibração transmitida à mão; pelas condições climáticas, pelo método de trabalho e habilidade do operador; por agentes que afetam a circulação periférica (fumo, medicamento, drogas, álcool etc.). O termo síndrome da vibração mão-braço (VHA) é comumente usado em referência aos sintomas associados à exposição a vibrações transmitidas às mãos, a saber: desordens vasculares; desordens neurológicas periféricas; distúrbios dos ossos e articulações; distúrbios musculares, outros distúrbios (corpo inteiro, sistema nervoso central). Atividades como andar de motocicleta ou o uso de ferramentas domésticas vibrantes podem expor as mãos esporadicamente a vibrações de grande amplitude, mas apenas exposições diárias longas podem causar problemas de saúde. A relação entre exposição a vibrações transmitidas a mãos de origem profissional e efeitos adversos à saúde está longe de ser simples. O quadro a seguir sugere alguns dos fatores mais importantes que contribuem para causar lesões nas extremidades superiores dos trabalhadores expostos à vibração. 124 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Quadro 16. Alguns fatores potencialmente relacionados a efeitos nocivos VMB Características de vibração • Magnitude (efetiva, pico, ponderada / não ponderada) • Frequência (espectros, frequências dominantes) • Direção (eixos x, y, z) Ferramentas ou processos • Design da ferramenta (portátil, fixo) • Tipo de ferramenta (percussão, rotativa, percussiva rotativa) • Condição • Operação • Material que funciona Condições de exposição • Duração (diariamente, exposições anuais) • Modelo de exposição (contínuo, intermitente, períodos de descanso) • Duração acumulada da exposição Condições ambientais • Temperatura ambiente • Fluxo de ar • Umidade • Ruído • Resposta dinâmica do sistema dedo-mão-braço • Impedância mecânica • Transmissibilidade por vibração • Energia absorvida Características individuais • Método de trabalho (força de preensão, força de tração, postura das mãos, posição do corpo) • Saúde • Treinamento • Destreza • Uso de luvas • Susceptibilidade individual a lesões Fonte: Próprio autor (2019) Biodinâmica Supõe-se que os fatores que influenciam a transmissão de vibrações no sistema dos dedos, mãos e braços desempenham um papel importante na gênese das lesões por vibração. A transmissão de vibrações depende das características físicas da vibração (magnitude, frequência, direção) e da resposta dinâmica da mão. Transmissibilidade e impedância Resultados experimentais indicam que o comportamento mecânico do membro superior humano é complexo, bem como a impedância do sistema de mão e braço, 125 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II ou seja, a resistência à vibração tem marcadas variações na função de mudanças na amplitude, frequência e direção da vibração, forças aplicadas e orientação da mão e do braço em relação ao eixo do estímulo. A impedância também influencia a constituição do corpo e as diferenças estruturais das várias partes do membro superior (por exemplo, a impedância mecânica dos dedos é muito menor do que a da palma da mão). Em geral, em níveis mais altos de vibração e em maiores pressões de preensão manual, maior impedância. No entanto, as variações de impedância dependem consideravelmente da frequência e direção do estímulo de vibração e das várias fontes de intravariabilidade e permutabilidade do trabalhador. Vários estudos relataram a existência de uma região de ressonância para o sistema de dedos, mãos e braços na faixa de frequências entre 80 e 300 Hz. Medições da transmissão de vibrações através dos braços humanos mostraram que vibrações de baixa frequência (<50 Hz) são transmitidas com pouca atenuação ao longo da mão e antebraço. A atenuação no cotovelo depende da postura do braço, uma vez que a transmissão de vibrações tende diminuir à medida que o ângulo de flexão aumenta na articulação do cotovelo. Em altas frequências (> 50 Hz), a transmissão de vibrações diminui progressivamente conforme, por exemplo, a pressão de preensão influencia muito a absorção de energia e, em geral, quanto maior essa pressão, mais alta é a força transmitida ao sistema manual e ao braço. Dados de resposta dinâmica podem fornecer informações importantes para avaliar o potencial de vibrações da ferramenta para produzir ferimentos e facilitar o desenvolvimento de dispositivos antivibração, como alças e luvas. Avaliação VMB e VCI diferem principalmente quanto à ponderação e faixa de frequência. Na VMB não há ponderação por eixo, dado o menor momento de inércia dos membros superiores, quando comparado à coluna vertebral. Em VCI o eixo z é mais sensível à vibração que os x e y, por isso estes eixos possuem fator de correção de 1,4. Em VMB não há essa correção. VMB está no escopo de 6,3 a 1.250 Hz enquanto VCI opera na faixa 1 a 80 Hz. Cada segmento do corpo humano possui resposta específica à vibração, em função da frequência, além do que, raramente é unidirecional, daí por que a necessidade de estabelecimento de eixos para mensurar a exposição. 126 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Para VCI, o sistema de coordenadas tem centro no tronco; para a VMB há dois sistemas: o basicêntrico, localizado na interface entre a manopla e a mão e o biodinâmico, com centro no terceiro osso metacarpiano da mão. A basicêntrica toma como referência a interface da transmissão de vibração em uma pega cilíndrica. A biodinâmica toma como referência a cabeça do terceiro metatarso, conforme indica Figura 44. Na prática, o sistema basicêntrico é utilizado para avaliar a vibração no equipamento e o sistema biodinâmico para aferir efeito final no membro. A avaliação da exposição VMB é bem mais simples que a VCI, pois VMB se associa às inércias e massas pequenas, bem como às frequências de ressonâncias dos braços e mãos bem menores, por isso não há necessidade de calcular VDVR, apenas aren. Outro facilitador é não ponderação em 1,4 dos eixos x e y,pois todos têm o mesmo peso. A configuração de avaliação consiste na medição da aceleração transmitida às mãos na direção dos três eixos ortogonais definidos pela norma. As frequências consideradas nas medições devem abranger pelo menos as faixas de 5 a 1.500 Hz, conforme Vibrações mãos e Braços – VMB, definidos pela NHO 10 da Fundacentro em consonância à Norma ISO 5.349/2001. Os membros superiores possuem sensibilidade vibracional variável com a frequência, por isso é necessário que os instrumentos de medição simulem essa característica humana, motivo pelo qual os fabricantes devem produzir instrumentos que estabeleçam ponderação por frequência em função da sensibilidade de respostas das mãos, conforme curva abaixo. Figura 31. Curva de ponderação em frequência Wh para VMB Fonte: NHO 10 - Fundacentro. Na figura acima, a linha cheia se refere ao fator de ponderação – Wh indicado na ordenada com as frequências (Hz) na abscissa. 127 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II VMB e VCI devem ter suas medições feitas com instrumentos com ponderações por frequência, pois ambas as vibrações possuem curvas de sensibilidades correspondentes: Wk para o eixo “z”, Wd para os eixos “x” e “y” - VCI; Wh para VMB. Basta fazer a comparação entre os gráficos da Figura 26 com a Figura 31. Atenção: Wh diz respeito ao peso por mão, do inglês: w - weight e h – hand. Usa-se o h para indicar mão, bem como o w para o peso e assim distinguir da VCI. A figura mostrada a seguir apresenta exemplos de diferentes formas de manipulação de ferramentas manuais por trabalhadores durante o exercício de suas atividades. Essas posturas operacionais foram encontradas em ambientes de trabalho ao longo dos estudos realizados pela Fundacentro. Figura 32. Exemplos de manipulação de ferramentas manuais - VMB Fonte: NHO 10 - Fundacentro Em resumo, o procedimento e as metodologias são os mesmos adotados em VCI, com ajustes, quando for o caso, indicados a seguir no exercício resolvido para cálculo do aren. Exercício Resolvido para VMB Caso. Em uma avaliação, foram obtidos os seguintes valores para duas situações de vibração de mão-braço: 128 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Quadro 17 – Acelerações medidas em campo para VMB Situação Awhx Awhy Awhz Tempo (h) 1 7,0 5,0 8,0 1 2 8,0 6,0 10,0 2 Fonte: Próprio autor (2019) 1º Passo: Separam-se em duas situações: a 1ª para as três direções e a 2ª considerando direção predominante. Escolhemos a mais crítica. A avaliação da exposição VMB é baseada na quantidade combinada dos três eixos. Isto é, o valor total da vibração é definido pela raiz média quadrática dos três valores componentes, conforme fórmula: 2 2 2) [ ]( ) ( ) ( /= + + 2m s r x x y y z zam f am f am f am Teste da Situação 1 avaliação de exposição considerando a resultante ou vetor soma nos três eixos. » 2 2 2 1 [ ] 7 5 8 1 1,74 /= + + = 2m shva » 2 2 2 2 [ ] 8 6 10 1 4,14 /= + + = 2m shva Na sequência, calcula-se a aceleração equivalente (are) para o tempo composto de exposição: » 2 2 [ ]11,74 1 4,14 1 3,39 / 3 + = = 2m sare Faz-se agora a normalização da aceleração para 8 horas, jornada normal – aceleração equivalente normalizada – A(8) –, uma vez que a exposição foi de 3 horas, segundo a fórmula: » 2 0 3 13,39 8,19 / 8 m s = = Taren are T Teste Situação 2 o eixo z possui componentes de aceleração são maiores e, portanto, é o predominante. Quadro 18 – Aceleração predominante para VMB Awhz Tempo (h) 8,0 1 10,0 2 Fonte: Próprio autor (2019) Assim, a aceleração equivalente é dada: » 2 2 28 1 1 0 2 7,39 / 3 m s= + = x xare 129 VIBRAÇÕES │ UNIDADE II Faz-se agora a normalização da aceleração para 8 horas, jornada normal – aceleração equivalente normalizada – A(8) –, uma vez que a exposição foi de 3 horas, segundo a fórmula: » 2 37,39 4,52 / 8 m s =aren 2º Passo. Interpretação do resultado obtido. Interpretação: Considerando as duas situações, verifica-se que a mais crítica é aquela cuja aren é maior, no caso a do primeiro teste, are = 8,19 m/s2. Consultando a NHO 10, quadro abaixo, verificam-se as considerações técnicas e a atuação recomendada em função da aceleração resultante de exposição normalizada (aren) encontrada na condição de exposição avaliada. Quadro 19. Critério de julgamento e tomada de decisão aren (m/s2) Consideração técnica Atuação recomendada 0 a 2,5 Aceitável No mínimo, manutenção da condição existente > 2,5 a < 3,5 Acima do nível de ação No mínimo, adoção de medidas preventivas 3,5 a 5,0 Região de incerteza Adoção de medidas preventivas e corretivas visando à redução da exposição diária acima de 5,0 Acima do limite de exposição Adoção imediata de medidas corretivas Fonte: NHO 10 - Fundacentro. 3º Passo. Constata-se que os valores resultantes (aren = 8,19 m/s2) indicam, sem margem de erro ou incerteza, que o meio ambiente do trabalho é altamente insalubre, pois deu acima de 5 m/s2, motivo pelo qual se deve adotar imediatas medidas corretivas, bem como pagar AIns e recolher FACET. 4º Passo. Conclusão quanto ao AIns e ACTE/FACET. Tal avaliação, conforme enunciam o Anexo IV do RPS e a IN 971/2009/RFB, combinado com IN 77/2015 do INSS, ativa fato gerador do FACET na alíquota de 6% devido ao Financiamento da Aposentadoria Especial – FACET, bem como determina pagamento de adicional de insalubridade (20% sobre o salário mínimo), conforme Anexo 8 da NR15. 5º Passo. Subsidiariamente se verifica a quantidade de anos de exposição cuja probabilidade de aparecimento da síndrome dos dedos brancos se situe em 10% da população exposta, nos termos da NHO 10 e ANSI 5349. Para isso deve ser consultar a figura a seguir. 130 UNIDADE II │ VIBRAÇÕES Figura 33. Curva, em anos, de aparecimento de dedos brancos para 10º percentil Fonte: ANSI 5349 Na figura acima, a linha cheia se refere à probabilidade para 10º percentil com eixo das ordenadas indicando aparecimento dedos brancos em anos e a aceleração normalizada – aren – na abscissa. Os estudos sugerem que os sintomas das vibrações de mãos e braços são raros em indivíduos expostos a 1m/s2 < aren < 2m/s² e sem registro para aren < 1m/s2. Os valores obtidos da avaliação devem ser plotados no gráfico acima, pelo eixo das abscissas até alcançar a reta do 10º percentil e rebatidos para o eixo das ordenadas, obtendo-se a estimativa em anos para o aparecimento dos dedos brancos. É possível estimar o tempo - Et, em anos, para 10% da população exposta apresentar aparecimento da síndrome do dedo branco, segundo a fórmula: 1,06 1,06 31,8 31,8 8,19 3, 4tE x aren x − −= = = anos 131 UNIDADE III PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES CAPÍTULO 1 Pressões em Tubulões a Ar Comprimido O trabalho em condições de alta pressão (condições hiperbáricas) ocorre em atividades ou operações sob ar comprimido ou em trabalhos submersos (mergulho), quando o homem está sujeito a pressões maiores que a pressão atmosférica, enquanto a pressão hipobárica ocorre quando o homem está sujeito a pressões menores que a pressão atmosférica. A unidade no SI para medir a pressão é o Pascal (Pa). A pressão exercida pela atmosfera ao nível do mar corresponde a aproximadamente 101.325 Pa (pressão normal) e esse valor é normalmente associado a uma unidade chamada atmosfera padrão (símbolo atm). Quadro 20. Unidades de Pressão Atmosfera é a pressão correspondente a 0,760 m (760 mm) de Hg de densidade 13,5951 g/cm³ e em uma aceleração da gravidade de 9,80665 m/s². Bária é a unidade de pressão no sistema c, g, s e vale uma dyn/cm². O bar é uma unidade de pressão (símbolo: bar) e equivale a exatamente 100.000 Pa (105Pa). Esse valor de pressão é muito próximo ao da pressão atmosférica padrão, que é definido como 101.325 Pa. O plural do nome da unidade de pressão bar é bars (ex.: 2 bars de pressão). PSI (pound per square inch), libra por polegada quadrada, é a unidade de pressão no sistema inglês/americano: 1 psi = 0,07 bar;1 bar = 14,5 psi. Fonte: Próprio autor (2019) A atmosfera contém habitualmente cerca de 20% de oxigênio, e o organismo humano está adaptado para respirar o oxigênio atmosférico a uma pressão em torno de 160 mmHg ao nível do mar. A esta pressão, a molécula que transporta o oxigênio aos tecidos, a hemoglobina, encontra-se praticamente saturada (98%). 132 UNIDADE III │ PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES Descompressão após pressurização Túneis e Caixas de Construção Subaquáticas são pressurizados, com ar, para manter fora a água e a lama. Durante o trabalho a profundidade aumentava e com isso os trabalhadores respiravam ar a pressões maiores, retornando à superfície com dores e em algumas vezes, com paralisia. As diferentes áreas do corpo absorvem e liberam nitrogênio em ritmos diferentes. As quantidades de absorção e eliminação podem ser estimadas utilizando-se uma simples equação matemática; um mergulhador poderia ascender sem problemas de descompressão, desde que a redução da pressão não fosse mais do que a metade em relação ao estágio anterior. Para evitar a embolia gasosa, uma obstrução dos vasos sanguíneos causada pela brusca de expansão do nitrogênio, um dos gases presentes nos tanques de ar dos mergulhadores. Enquanto o excesso de oxigênio e de gás carbônico é facilmente eliminado na respiração, o nitrogênio tende a formar bolhas à medida que a pressão diminui. A descompressão para eliminar o excesso de nitrogênio dissolvido no sangue deve ser feita após mergulhos abaixo de 12 metros de profundidade, após mergulhos profundos. Tubulões a ar comprimido (túneis pressurizados) Figura 34. Obra com uso de tubulões a ar comprimido Fonte: https://www.vwffundacoes.com.br/medias/uploads/tubulao-ar-comprimido/tubulao-ar-comprimido-4.jpg 133 PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES │ UNIDADE III São fundações profundas, normalmente verticais, empregadas para transmitir cargas de médio e grande valor ao solo. Geralmente, possuem seções transversais circulares, mas podem ter outras formas, como, por exemplo, ovais. Figura 35. Dimensionamento esquemático de tubulão de ar comprimido Fonte: http://1.bp.blogspot.com/-WLesZwOnZ98/Vc3pOjIhxQI/AAAAAAAAk2Y/q9wkZD-E5JY/s1600/Funda%25C3%25A7%25C3%25 A3o%2Bcom%2BTubul%25C3%25B5es%2B-%2BO%2Bque%2B%25C3%25A9%2Be%2Bcomo%2Bfazer%2B7.jpg Ao executar tubulões do qual o solo esteja abaixo do nível d’água, torna-se inviável o processo de esgotamento (bombeamento), pois existe o risco de desmoronamento das paredes do fuste e/ou base. Nesse caso, são utilizados tubulões pneumáticos, também conhecidos como a ar comprimido. O dimensionamento do tubulão é análogo ao tubulão a céu aberto, com exceção do fuste, que deve prever um diâmetro mínimo de 70 cm no interior da sua camisa de concreto com espessura mínima de 15 cm. O resultado é o fuste com diâmetro mínimo de 100 cm. A camisa de concreto é sempre armada e a NBR 6122 recomenda que toda a armadura longitudinal seja colocada, preferencialmente, nela. A concretagem do tubulão deve ser processada imediatamente após a conclusão (no máximo 24 horas, conforme NBR 6122), e o concreto deve ser autoadensável (abatimento em torno de 15 cm) para propiciar o 134 UNIDADE III │ PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES preenchimento adequado sem a necessidade de adensamento. O lançamento deve ser feito por meio do “cachimbo” de concretagem. A duração do período de trabalho sob ar comprimido não poderá ser superior a 8 horas, em pressões de trabalho de 0 a 1,0 kgf/cm², a 6 horas em pressões de trabalho de 1,1 a 2,5 kgf/cm², e a 4 horas, em pressão de trabalho de 2,6 a 3,4 kgf/cm². Nenhum trabalhador pode ser exposto à pressão superior a 3,4 kgf/cm². Após a descompressão, os trabalhadores são obrigados a permanecer, no mínimo, por duas horas, no local de trabalho, cumprindo um período de observação médica. Como é possível a ocorrência de necrose óssea, especialmente nos ossos longos, é também obrigatória a realização de radiografias de articulações da coxa e do ombro, por ocasião do exame admissional e, posteriormente, a cada ano. Pela NR-15, Anexo 6, tem-se para tubulões a ar comprimido: Quadro 21. Velocidade para compressão 1.3.4 A duração do período de trabalho sob ar comprimido não poderá ser superior a 8 (oito) horas, em pressões de trabalho de 0 a 1,0 kgf/cm2; a 6 (seis) horas em pressões de trabalho de 1,1 a 2,5 kgf/cm2; e a 4 (quatro) horas, em pressão de trabalho de 2,6 a 3,4 kgf/cm2. 1.3.16 A compressão dos trabalhadores deverá obedecer às seguintes regras: a) no primeiro minuto, após o início da compressão, a pressão não poderá ter incremento maior que 0,3 kgf/cm2; b) atingido o valor 0,3 kgf/cm2, a pressão somente poderá ser aumentada, após decorrido intervalo de tempo que permita ao encarregado da turma observar se todas as pessoas na campânula estão em boas condições; c) decorrido o período de observação, recomendado na alínea “b”, o aumento da pressão deverá ser feito a uma velocidade não superior a 0,7 kgf/cm2, por minuto, para que nenhum trabalhador seja acometido de mal-estar; d) se algum dos trabalhadores se queixar de mal-estar, dores no ouvido ou na cabeça, a compressão deverá ser imediatamente interrompida e o encarregado reduzirá gradualmente a pressão da campânula até que o trabalhador se recupere e, não ocorrendo a recuperação, a descompressão continuará até a pressão atmosférica, retirando-se, então, a pessoa e encaminhando-a ao serviço médico. Fonte: Anexo VI da NR 15 Exercício Resolvido Dados: Pressão de Trabalho = 2,20 kgf/cm² durante 1h15min. A NR-15 regulamenta que o tempo máximo de exposição em serviços de ar comprimido, para essa pressão (entre 2,0 e 3,4 kgf/cm²) para período entre 1h e 1h30min. Consultar Tabela de Descompressão Anexo VI da NR 15 para Pressão de Trabalho = 2,20 kgf/cm² e duração de 1h15min. 135 PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES │ UNIDADE III Tabela 19. Resolução do exercício. Compressão. Pressão de Trabalho. Descompressão Tempo Acumulado (min) Pressão Kgf/cm2 Variação (min) 0 - 1 0,30 1,00 11 0,30 10,00 13,71 2,20 2,71 43,71 2,20 30,00 73,71 2,20 30,00 88,71 2,20 15,00 92,71 0,60 1,60 97,71 0,60 5,00 98,21 0,40 0,50 118,21 0,40 20,00 118,71 0,20 0,50 153,71 0,20 35,00 154,21 - 0,50 Fonte: Próprio autor (2019) Tem-se que o tempo de observação no estágio de compressão é 10min a uma velocidade 0,3 kgf/cm2 por minuto (no primeiro minuto) e 0,7 kgf/cm2 por minuto entre o 11º e 13º minutos. Conclui-se que o período total de exposição ao trabalho, compreendido entre o estágio de compressão, período de trabalho e estágio de descompressão é de 154,21 minutos, gráfico abaixo. Figura 36. Gráfico do Ciclo: Compressão - Pressão de Trabalho - Descompressão - 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 0 1 11 13,71 43,71 73,71 88,71 92,71 97,71 98,21 118,21 118,7 1 153,7 1 154,2 1 Pressão Kgf/cm2 - 0,30 0,30 2,20 2,20 2,20 2,20 0,60 0,60 0,40 0,40 0,20 0,20 - Pr es sã o Kg f/ cm 2 Fonte: Próprio autor (2019) 136 CAPÍTULO 2 Radiações ionizantes Definições básicas para este capítulo: Quadro 22. Definições sobre Radiação Radiações: São ondas eletromagnéticas ou partículas que se propagam com alta velocidade e portando energia, eventualmente carga elétrica e magnética, e que, ao interagir, podem produzir variados efeitos sobre a matéria. Elas podem ser geradas por fontes naturais ou por dispositivos construídos pelo homem. Possuem energia variável, desde valores pequenos até muito elevados. As radiações eletromagnéticas mais conhecidas são: luz, micro-ondas, ondas de rádio AM e FM, radar,laser, raios X e radiação gama. As radiações sob a forma de partículas, com massa, carga elétrica, carga magnética, mais comuns são feixes de elétrons, feixes de prótons, radiação beta, radiação alfa. Das radiações particuladas sem carga elétrica, a mais conhecida é o nêutron. Radiações ionizantes. Ao interagir com a matéria, os diferentes tipos de radiação podem produzir variados efeitos que podem ser simplesmente a sensação de cor, a percepção de uma mensagem codificada e manipulada em áudio e vídeo em uma televisão, a sensação de calor provocada por feixes de lasers, o aquecimento de alimentos num forno de micro-ondas, uma imagem obtida numa chapa radiográfica ou, então, a produção de íons e elétrons livres devido à ionização. Fonte: Próprio autor (2019) As radiações são denominadas de ionizantes quando produzem íons, radicais e elétrons livres na matéria que sofreu a interação. A ionização se deve ao fato de as radiações possuírem energia alta, o suficiente para quebrar as ligações químicas ou expulsar elétrons dos átomos após colisões. Propriedades das radiações ionizantes Sob o ponto de vista dos sentidos humanos, as radiações ionizantes são: invisíveis, inodoras, inaudíveis, insípidas e indolores. Para se ter uma ideia da velocidade delas, alguns valores são mostrados a seguir. Quadro 23. Radiação, energia e velocidade Alfa 1 a 4 7,0x 106 a 1,4x 107 Beta 0,1 a 1 1,6 x 108 a 2,8 x 108 Nêutron 2,5 x 10-8 a 0,1 2,2 x 103 a 1,4x 107 Próton 1 1,4 0x 108 Raio X qualquer 3,0 x 108 Raio Gama qualquer 3,0 x 108 Fonte: NHO 05 - Fundacentro. 137 PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES │ UNIDADE III O valor 3,0.108m/s = 300.000 km/s = velocidade da luz. MeV = 106 e V = 1,6.10–13 Joule. Um eletronvolt (eV) é a energia cinética adquirida por um elétron ao ser acelerado por uma diferença de potencial elétrica de 1 Volt. Quadro 24. Tipos de Radiação (raios) Raios X. Os raios X utilizados nas aplicações técnicas são produzidos por dispositivos denominados de tubos de raios X, que consistem, basicamente, em um filamento que produz elétrons por emissão termoiônica (catodo), que são acelerados fortemente por uma diferença de potencial elétrica (kilovoltagem) até um alvo metálico (anodo), onde colidem. A maioria dos elétrons acelerados são absorvidos ou espalhados, produzindo aquecimento no alvo. Cerca de 5% dos elétrons sofrem reduções bruscas de velocidade, e a energia dissipada se converte em ondas eletromagnéticas, denominadas de raios X. Os eletrodos estão contidos em uma ampola de vidro que se fez vácuo para evitar a sua oxidação. Devido ao processo como são produzidos, são também denominados de radiação de fretamento. É bom observar que, ao se desligar uma máquina de raios X, ela não produz mais radiação e, portanto, não constitui um equipamento radioativo, mas um gerador de radiação. Qualquer material irradiado por raios X, para as aplicações mais conhecidas, não fica nem pode ficar radioativo, muito menos os locais que são implementadas, como consultórios dentários, salas de radiodiagnóstico ou radioterapia. Raios X de alta energia podem ser obtidos por freamento de feixes de elétrons de alta energia, produzidos por aceleradores de partícula, ao colidirem com alvos metálicos. Para radiações acima de 10 MeV, efeitos de ativação de materiais podem ocorrer devido a ocorrência de reações nucleares. Nesse caso, a instalação deve ser bem blindada e aos cuidados com a radioproteção, mais intensificados. Raios X (característicos). São radiações eletromagnéticas de alta energia originadas em transições eletrônicas do átomo que sofreu excitação ou ionização após interação. Elétrons das camadas externas fazem transições para ocupar lacunas produzidas pelas radiações nas camadas internas, próximas do núcleo, emitindo o excesso de energia sob a forma de raios X. Como as energias das transições são típicas da estrutura de cada átomo, elas podem ser utilizadas para a sua identificação, em uma técnica de análise de materiais denominada de fluorescência de raios X. Radiação gama. É uma radiação emitida pelo núcleo atômico com excesso de energia (no estado excitado) após transição de próton ou nêutron para nível de energia com valor menor, gerando uma estrutura mais estável. Por depender da estrutura nuclear, a intensidade e a energia com que é emitida permite caracterizar o radioisótopo. É uma radiação bastante penetrante e, conforme sua energia, é capaz de atravessar grandes espessuras. Por isso, é bastante utilizada em aplicações médicas de radioterapia e aplicações industriais, como medidores de nível e gamagrafia. A unidade utilizada para expressar a atividade de uma fonte é o Becquerel (Bq). Ele é definido como uma transformação nuclear por segundo. Existe uma unidade antiga de atividade, que ainda é muito usada, denominada Curie (Ci) = 3,7.1010Bq. Radiação beta. Consiste de um elétron negativo ou positivo emitido pelo núcleo na busca de sua estabilidade, quando um nêutron se transforma em próton ou um próton se transforma em nêutron, respectivamente, acompanhado de uma partícula neutra de massa desprezível, denominada de neutrino. Por compartilhar, aleatoriamente, a energia da transição com o neutrino, sua energia é variável, apresentando um espectro contínuo até um valor máximo. Seu poder de penetração é pequeno e depende de sua energia. Para o tecido humano, consegue atravessar espessura de alguns milímetros. Essa propriedade permite aplicações médicas em superfícies da pele ou na aceleração da cicatrização de cirurgias plásticas ou do globo ocular. Radiação alfa. É uma radiação constituída de dois prótons e dois nêutrons, carga 2+ e com bastante energia cinética, emitida por núcleos instáveis de elevada massa atômica. As intensidades e as energias das radiações alfa emitidas por um nuclídeo, servem para identificá-lo em uma amostra. Muitos radionuclídeos naturais, como urânio, tório, bismuto, radônio, emitem várias radiações alfa em suas transições nucleares. As radiações alfas têm um poder de penetração muito reduzido e uma alta taxa de ionização. Para exposições externas, são inofensivas, pois não conseguem atravessar as primeiras camadas epiteliais. Porém, quando os radionuclídeos são ingeridos ou inalados, por mecanismos de contaminação natural ou acidental, as radiações alfas, quando em grande quantidade, podem causar danos significativos na mucosa que protege os sistemas respiratório e gastrointestinal e nas células dos tecidos adjacentes. Nêutrons (n). Os nêutrons podem ser produzidos por vários dispositivos, como reatores nucleares, aceleradores de partículas, providos de alvos especiais e por fontes de nêutrons. Neles, são induzidas reações nucleares por meio de feixes de radiação, por radioisótopos ou por fissão. Os nêutrons são muito penetrantes devido a sua grande massa e ausência de carga elétrica. Podem, inclusive, ser capturados por núcleos do material-alvo, tornando-os radioativos. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/radiacoes-alfa-beta-gama.htm 138 UNIDADE III │ PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES Referências normativas – ACET/FACET, Adicional de Insalubridade e Periculosidade Quadro 25. Quadro Normativo Brasileiro para Radiação Decreto 3048/99 - Anexo IV CLT – Título II, Capítulo V, Seção “Das atividades insalubres ou perigosas” Convenção da OIT n° 115/1956 – aprovada pelo Decreto n° 41.721/1956, que trata da proteção contra radiações ionizantes Instrução Normativa n° 971/2009 da RFB Instrução Normativa n° 77/2015 do INSS Lei n° 6.514/1977 e Portaria nº 3.214/1978 do MTE – Anexo 7 da NR-15 – normas regulamentadoras Norma CNEN NE 3.01 – versa sobre as diretrizes básicas de radioproteção Norma CNEN NE 3.02 – trata dos serviços de radioproteção Norma CNEN NE 3.03 – trata da certificação da qualificação de supervisores de radioproteção Norma CNEN NE 6.02 – versa sobre licenciamento de instalações radiativas Norma Fundacentro – NHO 05 – trata da avaliação da exposição laboral aos raios X nos serviçosde radiologia Portaria MTE n° 1/1982 – trata de instalações nucleares Portaria MTE n° 25/1994 – altera o texto da NR-9 – PPRA Portaria MTE n° 3.393/1987 – versa a respeito de adicional de periculosidade Portaria MTE n° 453/1998 – do Ministério da Saúde – aprova o regulamento técnico que estabelece as diretrizes básicas de proteção radiológica em radiodiagnóstico médico e odontológico, dispõe sobre o uso dos raios x diagnósticos em todo território nacional e dá outras providências Portaria MTE n° 453/1998 – o MTE recua deixando apenas como insalubre Portaria MTE n° 518/2003 – restabelece a periculosidade ao se restabelecer a diretriz inicial, dada pela Portaria MTE n° 3.393/1987 Fonte: Próprio autor (2019) Adicional Periculosidade O trabalho em condições de periculosidade assegura ao empregado um adicional de 30% sobre o salário sem os acréscimos resultantes de gratificações, prêmios ou participações nos lucros da empresa, conforme estabelecido na NR-16, que trata, exclusivamente, da definição das atividades perigosas exercidas em áreas de risco para fins de caracterização da periculosidade, envolvendo inflamáveis e explosivos. Todavia, a Portaria n° 3.393/1987 do MTE acrescentou como atividades perigosas àquelas que envolvem as radiações ionizantes. ACET/FACET Pelo Anexo IV do RPS, Item 2.0.3 do RPS - Radiações Ionizantes - 25 Anos - Decreto no 3.048/1999) a) extração e beneficiamento de minerais radioativos; b) atividades em minerações com exposição ao radônio; 139 PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES │ UNIDADE III c) realização de manutenção e supervisão em unidades de extração, tratamento e beneficiamento de minerais radioativos com exposição às radiações ionizantes; d) operações com reatores nucleares ou com fontes radioativas; e) trabalhos realizados com exposição aos raios Alfa, Beta, Gama e X, aos nêutrons e às substâncias radioativas para fins industriais, terapêuticos e diagnósticos; f) fabricação e manipulação de produtos radioativos; g) pesquisas e estudos com radiações ionizantes em laboratórios. Para as atividades acima, a presunção é absoluta para ACET e FACET, tendo o fator de risco característica qualitativa Para as atividades ou situações não contempladas acima, deve-se integrar a lacuna a partir do estabelecido pela IN 77 do INSS, que diz: Art. 282. A exposição ocupacional a radiações ionizantes dará ensejo à caracterização de período especial quando: (...) II - a partir de 6 de março de 1997, quando forem ultrapassados os limites de tolerância estabelecidos no Anexo 5 da NR-15 do MTE. Poder-se-ia acrescentar na IN as radiações não ionizantes, pois no caput do comando genérico para físicos (2.0.0) não há restrição, uma vez que há LT especificados em normas internacionais como ACGIH. Adicional Insalubridade A NR-15, Anexo 5, dispõe que: Nas atividades ou operações nas quais trabalhadores possam ser expostos a radiações ionizantes, os limites de tolerância, os princípios, as obrigações e controles básicos para a proteção do homem e do seu meio ambiente contra possíveis efeitos indevidos causados pela radiação ionizante, são os constantes da Norma CNEN-NE3.01: Diretrizes Básicas de Radioproteção, de julho de 1988, aprovada, em caráter experimental, pela Resolução – CNEN 12/1998, ou daquela que venha substituí-la. Parágrafo único. Quando se tratar de exposição ao raio-X em serviços de radiologia, deverá ser obedecida a metodologia e os procedimentos 140 UNIDADE III │ PRESSÕES ANORMAIS E RADIAÇÕES de avaliação constantes na NHO 5 da Fundacentro; para os demais casos, aqueles constantes na Resolução CNEN-NE-3.01. Os limites máximos de doses permissíveis, conforme Norma CNEN-NE-3.01, são os seguintes: Para indivíduos do público: – 0,05 mRem/h ..................... 0,0005 mSv/h – 0,4 mRem/dia ................. 0,004 mSv/dia – 2,0 mRem/semana ..... 0,02 mSv/semana – 100 mRem/ano (0,1 Rem) ..... 1,00 mSv/ano Para trabalhadores: – 2,5 mRem/h ......................... 0,25 mSv/h – 20 mRem/dia ..................... 0,2 mSv/dia – 100 mRem/semana ....... 1,0 mSv/semana – 500 mRem/ano ...................... 50 mSv/ano Tem-se um ioiô8 do MTE quanto a essa matéria. A exposição às radiações ionizantes ou substâncias radioativas nasce como insalubre, pois o art. 200 da CLT só autoriza periculosidade para explosivos e inflamáveis. Vinte anos depois, o MTE considera como periculoso, mediante a Portaria nº 3.393, de dezembro de 1987. Em dezembro de 2002, o MTE recua à situação de insalubre (Portaria nº 496). Finalmente, em 2003, sobreveio a periculosidade ao se restabelecer a diretriz inicial, conforme Portaria nº 518, de 7 de abril de 2003. Este é o ponto do ioiô: é o que vale hoje. Radiações ionizantes ou substâncias radioativas é periculosidade. Essa posição foi pacificada pelo Judiciário9. 8 A palavra “ioiô” vem do filipino e quer dizer “volte aqui”. 9 Atividade com radiação enseja adicional de periculosidade (fonte: TST, 12.5.2005). O trabalhador submetido a radiações ionizantes ou a substâncias radioativas tem direito à percepção do adicional de periculosidade. Decisão do Pleno do Tribunal Superior do Trabalho que aprovou a Orientação Jurisprudencial (OJ) nº 345: “a exposição do empregado à radiação ionizante ou a substância radioativa enseja a percepção do adicional de periculosidade, pois a regulamentação ministerial, mediante Portaria que inseriu a atividade como perigosa, reveste-se de plena eficácia, porquanto expedida por força de delegação legislativa contida no art. 200, caput, VI, da CLT”. Uma terceira alteração sobreveio e restabeleceu a diretriz inicial, assegurando, com a Portaria nº 518 (7.4.2003), a percepção do adicional de periculosidade, que diz: “Plenamente eficaz e sob o princípio da legalidade a portaria ministerial para a disciplina da matéria porquanto expedida em delegação outorgada, de forma expressa, pela lei” (TST-IUJ-ERR-599325/1999.6). 141 UNIDADE IVRUÍDO CAPÍTULO 1 Aspectos Gerais Este capítulo da Higiene do Trabalho consiste em reunir e concatenar os atuais conhecimentos relacionados ao meio ambiente do trabalho com a exposição ao fator de risco ruído. Pretende-se, nos termos da lei, assegurar às empresas de segurança jurídica quanto aos fatos administrativos e jurídicos; ao trabalhador, seus direitos; ao INSS o devido reconhecimento do direito previdenciário - Aposentadoria por Condições Especiais do Trabalho - ACET; ao MTb, a fonte primária às obrigações trabalhistas; e, à RFB a arrecadação, em especial aquela diretamente relacionado ao ruído, qual seja o Financiamento da Aposentadoria por Condições Especiais do Trabalho – FACET. Este capítulo aproveita grande parte da obra deste autor sobre a matéria ruído e sua interface com engenharia, medicina e direito. Informe-se antemão que o fator de risco ruído é de sobeja importância à saúde, dada sua etiogenia relacionada a diversos efeitos humanos, em robusta bibliografia científica, da qual se destacam algumas consequências, em especial àquele que se subordina por força do contrato de trabalho a carga acústica ruidosa: reações físicas (aumento da pressão sanguínea, do ritmo cardíaco e das contrações musculares); aumento da produção de adrenalina e outros hormônios; reações mentais e emocionais (irritabilidade, ansiedade, impaciência, medo, insônia); reações generalizadas ao stress; e, efeitos deletérios auditivos.,,,,, Não por outro motivo, encontra-se forte tutela estatal legiferante sobre essa temática, pois do ápice hierárquico até as normas referenciadas (instruções normativas e portarias), tem-se que a exposição ao ruído ativa vários campos do direito exatamente por sua natureza agressiva à saúde humana. 142 UNIDADE IV │ RUÍDO De pronto, é de bom alvitre registrar a fundamentação legal em questão com as seguintes normas de regência: Quadro 26. Normas de Regência e Fatos Jurídicos Decorrentes da Subordinação ao Ruído 1. CRFB-88. Art. 201. § 1º (tutela paraaposentadoria por condições prejudicais a saúde) 2. Lei 8.213/91. Art. 57 e 58 (definição da hipótese de incidência) 3. Lei 8.212/91. § 3º do art. 33 (critério de arbitramento) 4. Decreto 3.048/99 (RPS). a. Subseção IV - Da Aposentadoria Especial b. Art. 68. §12º (Metodologia e Procedimento da Fundacentro como norma mandatória) c. Art. 233. (Arbitramento) d. Anexo IV - Item 2.0.1 - Ruído - FACET25_6%. (Definidor do Limite de Tolerância) 5. IN 971 – RFB. Capítulo IX (norma comando procedimental que deve presidir as lavraturas fiscais) 6. IN 77 – INSS. Seção V - Aposentadoria Especial. Revogadora da IN 45. 7. NHO 01 – Fundacentro. Vinculante para efeito previdenciário/tributário. Recomendatória para o Ministério do Trabalho 8. NR-15 do MTE. Anexo I Fonte: Próprio autor (2019) De forma vanguardista e em sintonia com os modernos cânones científicos comparecem os regramentos estabelecidos pela RFB e INSS. Registre-se que as metodologias, procedimentos e limites de tolerâncias são rigorosamente os mesmos para fins tributários e previdenciários, pois emanam de igual regulamentação (Item 2.0.1 do Anexo IV do RPS), em que pese serem originárias de fundamentações legais distintas (Custeio pela Lei 8.212/91 e Benefício pela Lei 8.213/91) que remetem à subsunção de dupla face do fato social, constituindo uma ambivalência jurídica, pois tal fato social dispara a um só tempo a hipótese de incidência tributária (RFB) e reconhecimento ao benefício (INSS). O quadro seguinte apresenta esse fragmento do RPS. Quadro 27: Item 2.0.1 do Anexo IV e § 12 do Art 68. Fragmentos do Decreto 3.048/99. Limite de Tolerância 2.0.1 Ruído a) exposição a Níveis de Exposição Normalizados (NEN) superiores a 85 dB(A). 25 Anos Metodologia e Procedimento RPS. Art. 68. § 12. Nas avaliações ambientais deverão ser considerados, além do disposto no Anexo IV, a metodologia e os procedimentos de avaliação estabelecidos pela Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e Medicina do Trabalho - Fundacentro A norma NHO 01 - Norma de Higiene Ocupacional da Fundacentro. Trata da metodologia e procedimento para fins de apuração do limite de tolerância ao ruído contínuo ou variável. Fonte: Próprio autor (2019) Necessário se faz adentrar as definições físicas e matemáticas relacionadas ao ruído, para na sequência apresentar aplicações pertinentes. 143 CAPÍTULO 2 Definições físicas e matemáticas relacionadas ao ruído O som é sensação percebida pelo cérebro devido à chegada de uma onda vibracional à orelha humana. O fenômeno auditivo está inscrito a um retângulo de frequência e pressão. O ouvido humano responde a uma larga faixa de frequência (faixa audível ou sonora), que vai de 20 Hz a 20.000 Hz. Por outro lado, pode perceber pressões de 2.10-5 Pa a 2.102 Pa ou ainda a intensidades que variem de 10-12 W/m2 a 102 W/m2. Fora dessas faixas de frequência e pressão, o ouvido humano é insensível. Conforme figura a seguir: Figura 37. Par audível frequência x pressão sonora Fonte: Próprio autor (2019) Segue um quadro com as definições mais importantes no estudo sobre acústica: 144 UNIDADE IV │ RUÍDO Quadro 28. Definições sobre Acústica Acústica é a parte da Física que estuda as oscilações e ondas em meios elásticos (estuda o som). As ondas sonoras são longitudinais, isto é, sua direção de propagação é paralela à de vibrações das partículas do meio em que se propaga. Velocidade de uma onda sonora: depende das propriedades elásticas e inerciais do meio. No mecanismo da audição, as partes que compõem os ouvidos médio e interno vibram na direção em que a onda se propaga, desde os tímpanos até os cílios do ouvido interno. A vibração é movimento, oscilação, balanço de objetos, de coisas. Quando, pelo tato, se sente a oscilação de uma corda de violão, sabe-se intuitivamente o que é uma vibração. Há vibrações que não são detectáveis por órgãos sensoriais humanos. Na verdade, apenas uma pequena porção das vibrações o é. Oscilação percebida Tátil Vibração. Oscilação percebida Ouvido Som. Frequências altas são chamadas de agudas e as baixas, de graves. Período (T): tempo de duração de um ciclo completo. Comprimento de onda (λ): deslocamento ou distância percorrida pela onda propagada, referente a um ciclo. Ruído: “misturas” de sons indistinguíveis com diferentes frequências; quando molesto, nocivo ou indesejado é denominado barulho. Pressão sonora variação dinâmica na pressão atmosférica que pode ser detectada pelo ouvido humano, expressa em Pascal – Pa (N/m2). O decibel (dB) é uma unidade logarítmica que indica a proporção de uma quantidade física (energia, intensidade ou pressão) em relação a um nível de referência do limiar de audibilidade (10-12 W/m2 ou 2.10-5 Pa). Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia. Um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada . Critério de Referência (CR): nível médio (85 dBA) para o qual a exposição, por um período de 8 horas, corresponderá a uma dose de 100%. Fator de Troca ou Incremento de Duplicação de Dose (q) ou ainda Exchange Rate (ER): incremento em decibéis que, quando adicionado a um determinado nível, implica a duplicação da dose de exposição ou a redução para a metade do tempo máximo permitido. Fonte: https://www.infoescola.com/fisica/acustica/ Parte-se de uma definição básica sobre ruído assim entendido como sensação auditiva desagradável, decorrente de misturas de sons indistinguíveis com diferentes frequências. Possui, portanto, dois aspectos: subjetivo (desagradável) e objetivo (mistura com diferentes frequências). Neste trabalho, será enfocado apenas o aspecto objetivo relativo ao fenômeno acústico, assim entendido aquele não periódico, sem componentes harmônicas definidas, em amplo espectro de frequências. De um modo geral, os ruídos podem ser classificados em três tipos: I. Ruídos contínuos: são aqueles cuja variação de nível de intensidade sonora é inferior ou igual a 3 dB. São ruídos característicos de bombas de líquidos, motores elétricos e engrenagens. Exemplos: chuva, geladeiras, compressores, ventiladores. II. Ruídos flutuantes: são aqueles que apresentam variações superiores a 3 dB, encontrados, em geral, em trabalhos manuais de afiação de ferramentas, soldagem, o trânsito de veículos, entre outros. São os ruídos mais comuns nos sons diários. III. Ruídos impulsivos ou de impacto: apresentam picos de energia acústica com duração menor que 1 segundo para intervalos superiores a 1 segundo. São os ruídos provenientes de explosões e impactos, típicos de britadeiras, bate-estacas e prensas. 145 RUÍDO │ UNIDADE IV Com base na figura abaixo é possível visualizar graficamente o perfil sonoro. Para fins de abordagem sobre ruído, é prudente a definição dessa tipologia tendo na vertical a pressão sonora, expressa em decibéis (dB) ao longo do tempo: Figura 38. Apresentação gráfica da tipologia de ruído Fonte: Fernandes (2002). O som é provocado pela percepção do sistema auditivo da variação da pressão atmosférica ambiente. A menor variação que o aparelho auditivo humano pode detectar é da ordem de 2 x 105 Pa, a qual denomina-se limiar de audibilidade. O limiar da dor, por outro lado, corresponde à variação da pressão em 2 x 102 Pa (200 Pa). 146 UNIDADE IV │ RUÍDO No entanto, esta variação deve ocorrer em forma de ciclos para que seja percebida. A frequência mínima audível é de 20 Hz, enquanto a frequência máxima chega a 20 000 Hz. Sons cuja frequência situa-se acima de 20 kHz são denominados ultrassons, enquanto que aqueles abaixo de 20 Hz são infrassons. Dizer que a onda se repete em um período (T) de tempo é o mesmo, em um raciocínio inverso, que afirmar que há uma frequência de acontecimentos, ou repetições, em um período de tempo. Pode-se dizer que essa frequência de acontecimentos é de uma vez por período, o que traz a definição de outraquantidade importante para o estudo de ondas: a frequência (f) equivale ao inverso do período, f = T-1. A frequência é medida em s-1, no caso específico de ondas periódicas, em ciclos por segundo, cuja unidade é convencionada internacionalmente como Hertz (Hz). A frequência (f), o período (T) e o comprimento de onda (λ) relacionam-se por meio da velocidade de propagação (v), pelo produto v = f x λ. A intensidade do som está relacionada com a amplitude que permite distinguir um som forte de um som fraco e está relacionada com a energia transportada pela onda que decai do próximo (forte) ao afastado da fonte (fraco). Som mais forte tem maior amplitude e mais fraco, menor amplitude. Popularmente, é o botão do volume que define a intensidade: o indivíduo aumenta o volume do rádio ao girar o botão no sentido do máximo. Ao girar o volume, em verdade está modulando a amplitude. A figura seguinte apresenta disposição gráfica com dois sinais sonoros: forte (alta amplitude) e fraco (baixa amplitude). A amplitude A1 mede 1,27 m, enquanto a A2, 0,29 m. 147 RUÍDO │ UNIDADE IV Figura 39. Disposição gráfica com dois (n) sinais sonoros Fonte: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/fourier O som se propaga num meio material elástico, espalhando-se em todas as direções, e as frentes de onda têm formato esférico. A intensidade sonora, ou sonoridade, de uma onda esférica, num determinado ponto, é definida pela expressão: ( ) ( )2 Potência da Fonte W Intensidade Área da Frentedeonda no pontoconsiderado m = A potência da fonte (Po) no Sistema Internacional - SI em Watt (W) e a I – Intensidade ou intensidade sonora onda esférica (W/m2). A intensidade mínima do som percebido pelo ouvido humano (limiar de audição) é, aproximadamente, de 10-12 W/m2 (equivalente a 2.10-5Pa). A partir de 1 W/m2, provoca-se dor, limiar da dor (equivalente a 2.102Pa). Tem-se o decibel como medida de equivalência de intensidade. O ouvido humano pode perceber normalmente sons cujas intensidades variem de 10-12 W/m2 a 102 W/m2 ou 2.10-5 Pa a 2.102 Pa. Os rangers (intervalos de máximo e mínimo) flutuam em 1014 W/ m2 e 107 Pa, obtidos pela subtração desses extremos. Ou seja, o ouvido humano é capaz de ser sensibilizado entre um trilionésimo de W/m2 até uma centena de W/m2. Na prática, tal capacidade humana inviabiliza a construção de instrumentos que assegurem acurácia em tão longa e ampla faixa de medição. Dessa restrição construtiva de mensuração, quase impossibilidade mesmo, combinada à dificuldade de operação e 148 UNIDADE IV │ RUÍDO manipulação em tais ordens de grandezas, levou os cientistas a idealizarem uma escala de escala de equivalência. Os valores inferiores de energia audível, 10-12 W/m2 e 2.105 Pa, foram convencionados respectivamente, para fins de comparação, como Intensidade de referência - I0 e Pressão de referência - P0. A escala de equivalência se valeu de que o sistema auditivo humano não escuta linearmente os sons, ou seja, sons agudos, médios e graves de mesma intensidade (estímulo) produzem sensações distintas. Ao se plotarem os pontos em um gráfico cartesiano (pressão - Pa versus frequência - Hz) percebe-se que a função matemática logarítmica na base 10 é aquela que melhor se ajusta, estabelecendo que a sensação sonora humana varia no logarítmico do estímulo. Nasce assim a escala de equivalência de intensidade sonora intitulada Bell, em homenagem ao físico inventor do telefone. Por definição o Bell = log que tem como referência o limiar de audibilidade (Io). O NS (nível sonoro ou nível de intensidade ou intensidade auditiva) de determinado som, em Bell, que é a relação (quantas vezes maior) está esse som (I) em relação àquele limiar. Aplica-se o submúltiplo “deci” ao nível sonoro NS (dBB) por conta do melhor ajuste da escala. ( ) 0 10. INS dB log I = Considerando o valor de 10-12 W/m2 como aquele de Intensidade de referência - I0, são apresentados abaixo alguns resultados de equivalência em decibel a partir da equação acima: Quadro 29. Argumentação algébrica para equivalência do dBel O nível sonoro NS será (dB) para o limiar de audibilidade: I = 10-12 W/m2 , será: NS = 10logI/I o NS = 10log(10-12/10-12) NS/10 = log(1) 10NS/10=1 10NS/10 = 100 NS/10 = 0 NS=0 (dB) Pelo processo inverso, quando NS = 0 (dB) 0 = 10log(I/10-12) 0/10 = logI/I o 0 = logI/I o 100 = I/10-12 I = 100.10-12 I = 10-12 W/m2. O nível sonoro NS (dB) para o limite da dor: I = 1 W/m2 , será: NS=10logI/I o NS=10log1/10-12 NS/10=log1012 10NS/10=1012 NS/10=12 Bell NS=120 dB. Pelo processo inverso, quando NS=120 (dB) 120=10log(I/10-12) 120/10=logI/10-12 1012 = I/10-12 I = 100 I = 1 W/m2. Fonte: Próprio autor (2019) Para condições normais de temperatura e pressão, há uma equivalência entre as variáveis intensidade e pressão sonora quando a velocidade (v) for constante: 149 RUÍDO │ UNIDADE IV vPs mN s J W I mmm . . 222 ==== Constante Dessa forma, quando se expressa o nível sonoro (NS) em dB ou dB (filtrado em A ou C), expressam-se simultaneamente as duas grandezas intensidade (W/m2) e pressão sonora (Pa), ambas representantes da exposição do trabalhador à energia sonora. Por isso o Anexo I da NR15 e a Tabela 1 da NHO 01 da Fundacentro, mencionam a expressão Nível Sonoro. Com base nessa conversão algébrica é possível apresentar escalas de equivalências, para audibilidade mínima (10-12 W/m2) e máxima (102 W/m2) cuja flutuação está na ordem de grandeza de 1014 W/m2, conforme a figura seguinte: Figura 40. Escalas por equivalência logarítmica Bell e dBel 2 x 102 140 1014 1 2 x 101 120 1012 1 2 x 10-1 100 1010 1 2 x 100 810 8 2 x 10-2 610 6 2 x 10-3 410 4 2 x 10-4 210 2 2 x 10-5 0 10 0 Pa dBel W/m2 Bell Fonte: Próprio Autor Pode-se determinar o nível sonoro (em dB), bastando que se conheça o valor de sua pressão sonora P (N/m2 ou Pa). A frequência de emissão não interfere no nível de pressão sonora (NPS), seja essa frequência de som grave, médio ou agudo, pois o NPS está relacionado com a amplitude (volume) da pressão na equação: ( ) 2 2 0 10. PNPS dB log P = 150 UNIDADE IV │ RUÍDO Em que Po é a pressão sonora de referência (2.10 -5 N/m2). No campo da energia acústica e a percepção humana, observa-se que o objetivo da avaliação da exposição é determinar a energia, frequência, magnitude e duração da exposição dos trabalhadores ao ruído. Orientações normativas foram elaboradas sobre o tema, tais como as normas da RFB, INSS, Fundacentro, Ministérios da Previdência, da Saúde e do Trabalho. É fundamental entender o comportamento do ouvido humano à energia sonora. Assim, deve ser observado que variações de pressão atmosférica são muito lentas para serem detectadas pelo ouvido humano. Porém, se essas variações ocorrerem mais rapidamente – no mínimo 20 vezes por segundo (20 Hz) –, elas podem ser ouvidas. O ouvido humano responde a uma larga faixa de frequência (faixa audível), que vai de 0 Hz a 120 kHz. Fora dessa faixa, o ouvido humano é insensível ao som correspondente. Estudos demonstram que o ouvido humano não responde linearmente às diversas frequências, ou seja, para certas faixas de frequência ele é mais ou menos sensível. Um dos estudos mais importantes que revelaram essa não linearidade, de grande impacto científico, foi o ensaio produzido por Fletcher e Munson (1933) que resultou nas curvas isoaudíveis. Nível de audibilidade é o NPS necessário para que um ouvido jovem, são e médio escute um tom qualquer com a mesma sensação (potência, força) que um de 1 kHz. A unidade de nível de audibilidade é o fon (ou phon) equivalente ao NPS (dB) quando f = 1.000 Hz. Um som com uma única frequência é muitas vezes denominado tom10. A unidade de nível de audibilidade é denominada fon. Por definição, seu valor unitário é numericamente igual ao nível de intensidade sonora, em dB, da frequência de referência de 1000 Hz, para umgrupo de típicos ouvintes. No trabalho de Fletcher e Munson, a determinação dos níveis de audibilidade, por comparação com um tom de referência, foi realizada através dos sons ditos estáveis que, grosso modo, são considerados distintos aos ruídos. Com os resultados obtidos, os autores construíram as chamadas curvas de igual audibilidade, as quais estão representadas na Figura 41. Observa-se que as frequências compreendidas entre 800 Hz e 6000 Hz, médias e agudas, são mais facilmente audíveis pelos seres humanos do que as baixas e as muito altas. Ademais, vê-se que a curva de audibilidade de 0 fon, que, por sua vez, corresponde ao 10 O gráfico com as curvas de igual audibilidade, proposto inicialmente por Fletcher e Munson (1933), foi aprimorado ao longo dos anos. Porém, seu significado não perdeu sentido com o passar do tempo, tal que sua forma qualitativa não foi alterada. Ressalte-se dada a importância histórica de um trabalho para a pesquisa e desenvolvimento. 151 RUÍDO │ UNIDADE IV nível de intensidade de 0 dB para f = 1000 Hz, apresenta frequências entre 1000 Hz e 6000 Hz que são audíveis em níveis de intensidade negativas, entre -10 dB e 0 dB. Note- se que os valores negativos (de logaritmos, na base 10) não representam problemas físicos, visto que esses valores correspondem a intensidades necessariamente positivas. Em outras palavras, o argumento do logaritmo sempre será bem definido. Ao analisar a curva de 0 fon, conclui-se que para se perceber os sons graves, entre 20 Hz e 800 Hz, e também os mais agudos, a partir de 6000 Hz, eles devem ter um nível de intensidade relativamente maior do que os sons entre 800 Hz e 6000 Hz. Por exemplo, para que um som a uma frequência de 50 Hz seja perceptível ao ouvido humano típico, é necessário que ele tenha um nível de intensidade ligeiramente superior a 50 dB, cujo valor corresponde a 0 dB para a curva de 0 fon. Ou seja, para um típico ouvinte, um som de 50 Hz a aproximadamente 50 dB soa igualmente perceptível a um som de 1000 Hz a 0 dB, a 0 fon. Isto corresponde a um som de intensidade quase 17 vezes maior, já que a intensidade sonora dobra a cada 3 dB, como se verá mais adiante. Figura 41. Curvas isofônicas – NPS (dB) x frequência (Hz) Fonte: https://static.wixstatic.com/media/1f1126_36214a5a27dd4e54837c884bf9ec35e9~mv2.png/v1/fill/w_630,h_473,al_c,us m_0.66_1.00_0.01/1f1126_36214a5a27dd4e54837c884bf9ec35e9~mv2.png Na figura acima (isofônica), as linhas cheias se referem à mesma sensação auditiva em qualquer ponto delas como se a 1.000Hz estivesse. O eixo das ordenadas indica dB(A) e frequência em Hz, na abscissa. 152 UNIDADE IV │ RUÍDO A isofônica está em escala logarítmica das curvas de igual audibilidade, adaptada de Fletcher e Munson (1933) apresenta região no canto inferior esquerdo, abaixo da curva de 0 fon, que retrata a pouca sensibilidade humana para as frequências mais graves (20 Hz - 800 Hz), para as quais os níveis de intensidade mínimos necessários para percepção estão bastante acima dos níveis das frequências médias e agudas (entre 1000 Hz e 6000 Hz). Note-se, então, que o ouvido se apresenta bastante insensível a sons graves e sensibilidade máxima entre os 3.500 e os 4.000 Hz, perto da primeira zona de ressonância que ocorre no ouvido externo. A segunda zona de ressonância ocorre perto dos 13 kHz. A capacidade de distinguir a mínima alteração no tom de um som depende da frequência, da intensidade sonora, da duração do som, da velocidade da alteração, bem como do próprio treino auditivo do ouvinte. O ouvido humano é bastante sensível a diferenças de frequências entre dois sons. Em sons graves, mudanças de frequência de 1 Hz podem ser detectadas. As diferenças nas frequências das duas notam mais graves do piano é de apenas 1,6 Hz. Aos 1.000 Hz, a maior parte das pessoas é capaz de distinguir mudanças na frequência com o valor de 3 Hz. Aos 100 Hz, mudanças na frequência podem ser notas a partir dos 0,3 Hz, ou seja, o ouvido é sensível não propriamente a mudanças absolutas da frequência, mas sim a uma razão entre a zona de frequências do som que se está a ouvir e da mudança efetuada. As curvas isofônicas mostram algumas características da audição humana que são importantes: Existem alguns picos de sensibilidade acima de 1 kHz. Isso é devido aos efeitos de ressonância do canal auditivo, que é um tubo de cerca de 25 mm, com um lado aberto e outro fechado, o que resulta em um pico de ressonância por volta de 3.4 kHz e, devido à sua forma regular, um outro pico menor a 13 kHz. O efeito dessas ressonâncias é aumentar a sensibilidade do ouvido àquelas frequências. O segundo ponto a ser notado é que existe uma dependência de amplitude na sensibilidade do ouvido. Isso é devido à maneira como o ouvido atua – transdutor e interpretador do som – e, como consequência, a frequência depende da amplitude. Esse efeito é particularmente notável em baixas frequências, em que quanto menor a amplitude, menos sensível é o ouvido. O resultado desses efeitos é que a sensibilidade do ouvido é função tanto da frequência quanto da amplitude. Portanto, dois sons de diferentes frequências, mas de amplitudes iguais, podem soar com volumes completamente diferentes. Por exemplo, um som a 200 Hz soará com muito menos volume que um de mesma amplitude a 2.000 Hz. Sons de diferentes frequências, então, deverão ter amplitudes de pressão diferentes para serem percebidos como tendo a mesma amplitude. 153 RUÍDO │ UNIDADE IV O volume percebido de sons senoidais, como função da frequência e do nível de pressão sonora, é dado pela escala de fons. Trata-se de uma escala de julgamentos subjetivos baseada nos níveis de pressão sonora percebidos em um som senoidal de 1 kHz. Então, a curva para N fons intercepta a frequência de 1 kHz em N dB NPS, por definição. Pode- se notar que as curvas de fonos começam a ficar mais planas em níveis mais altos de pressão sonora. Por isso, o relativo balanço, entre as diferentes regiões de frequências (grave, médio e agudo), é alterado sempre que se varia o nível de amplitude dos sons. Isso é percebido quando se ouve uma gravação e se abaixa o volume do aparelho de som, resultando na supressão de parte dos agudos e dos graves, remanescendo um som carregado de médios, sem muito brilho ou expressão. Para compensar essa peculiaridade do ouvido humano, foram introduzidos nos medidores de nível sonoro filtros eletrônicos com a finalidade de aproximar a resposta do instrumento à resposta do ouvido humano. São chamadas “curvas de ponderação” (A, B, C). » Escala de ponderação A - para simular a resposta do ouvido humano ao som de nível de pressão baixa. » Escala de ponderação B - para simular a resposta do ouvido humano ao som de nível de pressão média. » Escala de ponderação C - para simular a resposta do ouvido humano ao som de nível de pressão alta, e fornece resposta aproximadamente igual em todas as frequências. » Escala de ponderação D - para simular a resposta do apresentam aplicações bastante limitadas e ouvido humano ao ruído de avião. A curva de ponderação “A” é amplamente sugerida para medições relacionadas ao ser humano dado seu perfil muito próximo às isofônicas. A curva de ponderação “B” era sugerida para utilizações de medições de intensidade entre os níveis de 55 a 85 dB. A curva de ponderação “C” sugerida para medições de níveis acima de 85 dB. A curva de ponderação “D” é utilizada para ruídos específicos de turbinas de avião de acordo com norma IEC 537. A curva de ponderação “A”, dentre todas é a mais utilizada, inclusive substituindo a curva “B” que caiu em desuso. Isso ocorreu devido à representação próxima que a curva de atenuação “A” tem com as curvas isofônicas e com a sensação subjetiva. Para ruídos contínuos e intermitentes, o Brasil, segundo adota NHO 01 e Anexo I da NR 15, adota 154 UNIDADE IV │ RUÍDO esse filtro “A” visando avaliar condições de trabalho. O tipo “C” é adotado pela NHO 01,bem como Anexo II da NR 15 para ruído de impacto, alternativamente, quando não se dispõe de medidor especifico. A ponderação A é o filtro padrão das frequências audíveis destinados a reproduzir a resposta do ouvido humano ao ruído. Nas baixas e altas frequências o ouvido humano não é muito sensível, mas entre 500 Hz e 6 kHz o ouvido é bem mais sensível. A ponderação “A” é amplamente utilizada nos diversos níveis sonoros. As medições feitas utilizando a ponderação “A” são mostradas como dB (A), para informar que os decibéis estão ponderados em “A”. Outros exemplos são LAeq, LAmax, LA85. Em alguns aparelhos de medição de intensidade sonora modernos, utiliza-se uma curva chamada “Z”, que segundo IEC 6167211 substitui a antiga notação “Linear”, onde o “Z” significa “zero” de ponderação. Tais aparelhos já não trazem mais a opção de medição na curva “B”. A curva de ponderação “D” é mais utilizada em medições para aviação militar. Figura 42. Curvas de atenuação mediante circuitos de ponderação A, B, C e D Fonte: OSHA (1983) Na figura acima, as linhas cheias se referem à ponderação introduzida no instrumento para simular o ouvido humano. São 4 curvas: azul (ponderação - A); amarela (ponderação - B); preta (ponderação – D) e a vermelha (ponderação - C). O eixo das ordenadas indica ganho em dB e frequência em Hz, na abscissa. Dessas curvas, a curva A é a que melhor se ajusta à natureza humana. Os medidores de ruído dispõem de um computador para as velocidades de respostas, de acordo com o tipo de ruído a ser medido. A diferença entre tais posições está no tempo de integração do sinal ou constante de tempo. 11 International Electrotechnical Commission, IEC 61672-1:2002, Electroacoustics – Sound level meters – Part 1: Specifications, IEC 61672-1:2002. 155 RUÍDO │ UNIDADE IV » Slow – resposta lenta – avaliação de ruídos contínuos ou intermitentes, avaliação de fontes não estáveis. Captura de energia a cada 1000 ms. » Fast – resposta rápida – avaliação legal de ruído de impacto (com ponderação dB - C). Captura de energia a cada 125 ms. » Impulse – resposta de impulso – para avaliação legal de ruído de impacto (com ponderação linear). Captura de energia a cada 35 ms. 156 CAPÍTULO 3 Métricas do ruído para fins de avaliação ambiental O nível de ruído equivalente (Level Equivalent – Leq) representa um nível de ruído contínuo em dB(A), que possui o mesmo potencial de lesão auditiva que o nível de ruído variável amostrado. A dose de ruído é uma variante do ruído equivalente, para o qual o tempo de medição é fixado em 8 horas. A única diferença entre a dose de ruído e o ruído equivalente é que a dose é expressa em percentagem da exposição diária tolerada. O Leq representa o nível médio de ruído durante um determinado período de tempo, utilizando-se o incremento de duplicação de dose “3”. A regra do princípio da equivalência para avaliação de ruído considera que toda vez que a energia acústica em um determinado ambiente dobra, há um aumento de três decibéis (q=3) no nível de ruído. Por este motivo, quando se usa a sigla Leq, subentende- se que a avaliação foi realizada utilizando-se o Incremento de Duplicação de Dose “3”. Caso seja utilizado outro valor de incremento, não se pode chamar o resultado de Leq, apenas de Average Level - Lavg que significa Nível Médio. Atenção. Leq (Neq) e Lavg são referentes à mesma grandeza e consistem no nível médio ponderado sobre o período de medição, que pode ser considerado como nível de pressão sonora contínuo, em regime permanente, que produziria a mesma dose de exposição que o ruído real, flutuante, no mesmo período de tempo. Diferem quanto à formula devido ao fator de dobra. Se q=3, chama-se Leq ou Neq; se q=5, Lavg. Se na formulação houver a constante 16,61 (, ou, o numeral 5, já se sabe que se trata do q=5. Esse Nível Médio, expresso em Lavg representa a média do nível de ruído durante um determinado período de tempo, utilizando-se qualquer incremento de duplicação de dose, com exceção do “3”. O Anexo I da NR-15 não específica qual o incremento de duplicação de dose utilizado para o cálculo dos limites de tolerância estabelecidos, porém, após a análise da tabela, verifica-se que toda vez que há um aumento de 5 decibéis em determinado nível, o tempo de exposição cai pela metade, concluindo-se assim, que a norma trabalhista para fins de pagamento de adicional de insalubridade adotou o incremento de duplicação de dose “5”. Os níveis de ruído industriais e exteriores flutuam ou variam de maneira aleatória com o tempo, e o potencial de dano à audição depende não só do seu nível, mas também da 157 RUÍDO │ UNIDADE IV sua duração. É raríssima situação ambiental na qual haja nível de ruído único. O mais comum são ruídos variados ao longo do tempo, por isso a dosimetria é imprescindível, de forma que todos os dados de nível de pressão sonora e seus respectivos tempos possam ser analisados com o consequente cálculo do Leq. A necessidade de se usar um dosímetro de ruído se deve à dificuldade de serem realizados os cálculos integrais diferenciais à mão. Há que se combinar intensidade e tempo de exposição. Os limites de tolerância para exposição a ruído contínuo ou intermitente são representados por níveis máximos permitidos, segundo o tempo diário de exposição ou, alternativamente, por tempos máximos de exposição diária em função dos níveis de ruído existentes. Esses níveis serão medidos em dB(A), resposta lenta. Para fins de prevenção adota-se a NHO 01, inclusive por força de norma fiscal no tocante ao Financiamento da Aposentadoria Especial - FACET. Assim, ao se adotar o q=3, a fórmula do Leq se simplifica, pois se substitui a constante de 16,61 por 10,00, devido ao termo q 3 ( 10,00) Log2 0,30 = , que assim se formula: D x 8Leq 1 0 x log( ) 85 T = + Assim, o Leq para a dose de ruído = 200% (% lido no audiodosímetro dividido por 100), medido durante 8 horas, com q = 3 é dado por: ( )2 x 8Leq 1 0 x log( ) 85 88 dB A . 8 = + = Para dose de ruído = 400%, tem-se ( )4 x 8Leq 1 0 x log( ) 85 91 dB A 8 = + = . Assim por diante. Dessa forma se montou a Tabela da NHO 01. Esse Leq basicamente é o NE da NHO 01. Neste momento, é importante que o leitor pesquise a NHO 01 da Fundacentro para melhor apropriar-se, todavia adiantam-se alguns comentários que ajudarão na aplicação do conhecimento. Verifique a figura abaixo. 158 UNIDADE IV │ RUÍDO Tabela 20. Nível de Ruído e Duração Máxima dB(A) Horas Minutos Segundos dB(A) Horas Minutos Segundos 80 25 24 - 106 - 3 45 81 20 10 - 107 - 2 59 82 16 - - 108 - 2 22 83 12 42 - 109 - 1 53 84 10 5 - 110 - 1 29 85 8 - - 111 - 1 11 86 6 21 - 112 - - 56 87 5 2 - 113 - - 45 88 4 - - 114 - - 35 89 3 10 - 115 - - 28 90 2 31 - 116 - - 22 91 1 - - 117 - - 18 92 1 35 - 118 - - 14 93 1 16 - 119 - - 11 94 - - - 120 - - 9 95 - 47 37 121 - - 7 96 - 37 48 122 - - 6 97 - 30 - 123 - - 4 98 - 23 49 124 - - 3 99 - 18 59 125 - - 3 100 - 15 - 126 - - 2 101 - 11 54 127 - - 1 102 - 9 27 128 - - 1 103 - 7 30 129 - - 1 104 - 5 57 130 - - 1 105 - 4 43 - - Fonte: ANSI/ASA S12.19-1996 (R2011) Tomando 85 dB(A) como referência com 480 min, tem-se uma progressão linear à razão de 3 dB. Ou seja, a cada redução à metade do tempo, gera-se um incremento de 3 dB na intensidade. Assim, para Nível de Ruído dB(A) – 85 Máxima Exposição Diária Permissível 480 min; 88 240min; 91 120min; 94 60min; 97 30min; 100 15min; 103 7,5min; 1063,75min; 109 1,87min; 112 0,93min e 115 0,46min. A partir deste ponto é risco grave e iminente. Fica claro o disparate entre o correto, NHO 01, e o Anexo I da NR 15 – Anexo I, pois para mesmo nível sonoro há duas durações máximas de exposição. Por exemplo. Para 95 dB(A) o máximo é 47,62 min, porém a NR 15 eleva para 120 min. Em termo de dose, derruba de 1.000 % (verdadeira) para apenas 400% (irreal). Por isso é tão importante conhecer e saber aplicar o fator de dobra, mas principalmentedeterminar o escopo e vigência de cada um. 159 RUÍDO │ UNIDADE IV Então 3 dB é quanto se incrementa a intensidade quando se reduz à metade o tempo de exposição, certo? Assim o fator de dobra (q) = 3 dB. Em outras palavras, para dose (D) constante unitária (100%) que é o Limite de Tolerância, verificada em cada uma das linhas da tabela, equivalem a D = 1. Considerando a dose igual ao produto intensidade pelo tempo de exposição, (D = Intensidade x Tempo), tem-se que para D = Constante, cai intensidade e sobe tempo de exposição na mesma proporção (e vice-e-versa). Dada a Dose = Intensidade x Tempo de Exposição, por definição, as normas brasileiras (INSS, RFB, MTE-NR15) definiram a dose unitária (D = 1) para situações nas quais haja mais de uma condição acústica. Com esse requisito foi estruturada a tabela de Limites de Tolerância. A questão é: quanto vale em dB os 50% da dose máxima permitida (nível de ação pela NR09)? Faz-se o raciocínio para D=1, considerando 8h constante ou 85 dB (A) constante, tendo vista a expressão: Dose = Intensidade x Tempo de Exposição. Assim, com dose constante (D=cte), a intensidade dobra, enquanto o tempo de exposição cai à metade; ou o contrário, a intensidade vai à metade enquanto o tempo de exposição dobra. Por isso, a queda de 85 - 8h para 88 – 4h da Tabela NHO 01 da Fundacentro. Eis a prova matemática de que o Anexo I da NR 15 está errado, cuja dobra acontece a cada 5 dB em flagrante prejuízo e agressão ao trabalhador. De volta à pergunta. Se a NR 09 do MTE afirma que o nível de ação é de 50% da dose, esta, em dB, equivale a 82dB (A), pois decorre da subtração 85 dB(A) – 3 dB (A), que é igual 82dB (A). O critério de referência que embasa os limites de exposição diária adotados para ruído contínuo ou intermitente corresponde a uma dose de 100% para exposição de 8 horas ao nível de 85 dB(A). O critério de avaliação considera, além do critério de referência, o incremento de duplicação de dose (q) igual a 3 e o nível limiar de integração igual a 80 dB(A). A avaliação da exposição ocupacional ao ruído contínuo ou intermitente deverá ser feita por meio da determinação da dose diária de ruído ou do nível de exposição, parâmetros representativos da exposição diária do trabalhador. Esses parâmetros são totalmente equivalentes, sendo, possível, a partir de um obter-se o outro, mediante as expressões matemáticas que seguem: [ ] [ ] NE 85 3 480 DNE 10 x log x 85 dB Te 100 TeD x1 00 x 2 % 480 − = + = 160 UNIDADE IV │ RUÍDO Onde: NE = nível de exposição; D = dose diária de ruído em porcentagem; Te = tempo de duração, em minutos, da jornada diária de trabalho. O Nível de Exposição - NE é o Nível Médio representativo da exposição diária do trabalhador avaliado. Basicamente é a fórmula do Leq, difere apenas no ajuste dos tempos de medição e exposição. Para fins de comparação com o limite de exposição, deve-se determinar o Nível de Exposição Normalizado (NEN), que corresponde ao Nível de Exposição (NE) convertido para a jornada padrão de 8 horas diárias. O Nível de Exposição Normalizado - NEN é determinado pela seguinte expressão: [ ]TeNEN NE 10log dB 480 = + Com esse alicerce é possível agora avançar sobre a temática de modo a compreender a evolução da ciência, a aparente colisão de parâmetros técnicos e as dessincronias normativas relacionadas aos parâmetros de mensuração do ruído. O FACET acontece com fato gerador que se consigna pela remuneração, paga, devida ou creditada, a trabalhador submetido a níveis de ruído contínuo, ou variável, de modo permanente, que ultrapasse o Nível de Exposição Normalizado (NEN) de 85 dB(A), conforme dispõe item 2.0.1 do Anexo IV do RPS (Limite de Tolerância), sendo tal avaliação apurada nos termos metodológicos e procedimentais definidos pela NHO 01 da Fundacentro (Metodologia e Procedimento), conforme dispõe o § 12º do Art. 68 do RPS (Metodologia e Procedimento da Fundacentro como norma mandatória). Essa disposição de limite de tolerância (NEN de 85 dB(A) foi inaugurada no Brasil pelo Decreto 4.882, de 28 de novembro de 2003, que alterou o Regulamento da Previdência Social. Nesta oportunidade ao estabelecer o “NEN”, ela automaticamente se reporta à NHO 01 da Fundacentro, uma vez que o conceito de “Nível Exposição Normalizado” não existe além desse mandamento na legislação pátria, indicando que a referida norma deve ser utilizada inclusive como parâmetro de limite de exposição para ruído. Isso implica um fator de incremento de dose igual a três (q=3) e todas as consequências inerentes a essa alteração, impactando a legislação tributária e previdenciária, ao tempo que força modificação e atualização dos limites da legislação trabalhista. A RFB está vinculada a um procedimento fiscal que neste caso independe de normas trabalhistas, dado o comando expresso e peremptoriamente declarado pelo item 2.0.1 do Anexo IV do RPS (Limite de Tolerância - LT) ao determinar que o LT é 85 dB(A), aferido em Nível de Exposição Normalizado (NEN), cuja metodologia e procedimento devem se ater à NHO 01 da Fundacentro. Ou seja, o Decreto 3.048/1999 expressou, 161 RUÍDO │ UNIDADE IV em termos materiais e procedimentais, tudo que se necessita para formatar a matriz tributária ao enumerar todos os elementos, intrínsecos e extrínsecos, do fato gerador. Desta feita, não há o que se cogitar sobre conflito com norma trabalhista, especificamente com Anexo I da NR 15 - como se houvesse, pois, conflito não há, pelo simples fato de essa dita norma não constar da matriz de incidência acima. Frise-se que não há interseção com a norma trabalhista (Anexo I da NR 15). Portanto, quando duas normas de hierarquias distintas dispõem sobre a mesma matéria, prevalece aquela de grau superior, no caso o decreto. Logo, a alínea “a” da IN 77 do INSS é letra morta. O Anexo I da NR-15 do MTE não compõe a matriz do fato gerador. Cabe aqui um facilitador à gestão ambiental das empresas, às regras de concessão de benefício pelo INSS e à fiscalização da RFB, pois é desnecessário checar dados sobre Equipamento de Proteção Individual - EPI, uma vez que tais equipamentos são absolutamente ineficazes. O Supremo Tribunal Federal (STF) concluiu dia 4/12/2014, em julgamento do Recurso Extraordinário com Agravo (ARE) 664335, com repercussão geral reconhecida, e fixou duas teses que são aplicadas em todo país sobre os efeitos da utilização de EPI sobre o direito à aposentadoria especial. Destaque-se a 2ª tese, a conferir: 1ª Tese: O direito à aposentadoria Especial pressupõe a efetiva exposição do trabalhador a agente nocivo à sua saúde, de modo que, se o EPI for realmente capaz de neutralizar a nocividade não haverá respaldo constitucional à aposentadoria especial. 2ª Tese: Na hipótese de exposição do trabalhador a ruído acima dos limites legais de tolerância, a declaração do empregador, no âmbito do Perfil Profissiográfico Previdenciário – PPP, no sentido da eficácia do Equipamento de Proteção Individual – EPI, não descaracteriza o tempo especial para aposentadoria. Juizados Especiais Federais – Turma de Uniformização das decisões das turmas recursais dos Juizados Especiais Federais – Súmula nº 9: “Aposentadoria especial. Equipamento de proteção individual. O uso de equipamento de proteção individual (EPI), ainda que elimine a insalubridade, no caso de exposição a ruído, não descaracteriza o tempo de serviço especial prestado. Finalmente, sem qualquer sombreamento de dúvida, consagram-se os requisitos moldadores do fato gerador da aposentadoria por condições especiais consubstanciados no limite de tolerância do NEN = 85 dB(A), que implica dose de unitária (100%), 162 UNIDADE IV │ RUÍDO apresentados em PPP e apurados mediante LTCAT compatível com as competências auditadas, segundo as metodologias e os procedimentos definidos nas NHO-01 da Fundacentro. Em outras palavras, cabe única e exclusivamente adotar os parâmetros de medição estabelecidospelo Decreto 3.048/99, instrumentalizados pela norma NHO 01 da Fundacentro, que serve ao reconhecendo do direito pelo INSS e ao crédito tributário pela RFB, considerando obrigatoriamente o Nível limiar de integração = 80 dB(A) e Incremento de duplicação de dose = 3 (q = 3). As metodologias de avaliação (integradores de uso pessoal ou portados pelo avaliador) expressas na NHO 01 dão cabo dos parâmetros a serem rigorosamente seguidos. Os medidores integradores, também denominados de dosímetros de ruído, a serem utilizados na avaliação da exposição ocupacional ao ruído devem atender às especificações constantes da Norma ANSI S1.25-1991 ou de suas futuras revisões, ter classificação mínima IEC Tipo 2, ou superior, bem como estarem ajustados de forma a atender aos seguintes parâmetros: » Circuito de ponderação - “A”. » Circuito de resposta = lenta (slow) ou rápida (fast), quando especificado pelo fabricante. » Critério de referência = 85 dB(A), que corresponde a dose de 100% para uma exposição de 8 horas. » Nível limiar de integração = 80 dB(A). » Faixa de medição mínima = 80 a 115 dB(A). » Incremento de duplicação de dose = 3 (q = 3). » Indicação da ocorrência de níveis superiores a 115 dB(A). 163 CAPÍTULO 4 Aplicações conforme normas previdenciárias, tributárias e trabalhistas Para fins dos regramentos do INSS e RFB que comandam a NHO 01 da Fundacentro como norma mandatória, a avaliação da exposição ocupacional ao ruído contínuo ou intermitente deverá ser feita por meio da determinação da dose diária de ruído (D) ou do nível de exposição (NE), parâmetros representativos da exposição diária do trabalhador. Esses parâmetros são totalmente equivalentes, sendo, possível, a partir de um obter-se o outro, mediante as expressões matemáticas que seguem: ( ) [ ] NE 85 3 480 DNE 10 x log x 85 dB A Te 100 TeD x1 00 x 2 % 480 − = + = Onde: NE = nível de exposição; D = dose diária de ruído em porcentagem; TE = tempo de duração, em minutos, da jornada diária de trabalho. O Nível de Exposição - NE é o Nível Médio representativo da exposição diária do trabalhador avaliado. Para, finalmente, se fazer o cotejamento com o limite de tolerância da NHO 01 se deve determinar o Nível de Exposição Normalizado (NEN), que corresponde ao Nível de Exposição (NE) convertido para a jornada padrão de 8 horas diárias. O Nível de Exposição Normalizado - NEN é determinado pela seguinte expressão: ( )TeNEN NE 10log dB A 480 = + Por exemplo se o medidor integrador (audiodosímetro), especificado e calibrado conforme norma IEC Tipo II, depois de cumprido todo procedimento de significância da amostragem, apresentar uma dose de 250% em um tempo de exposição de 240 min, pode-se aplicar as fórmulas acima para dispor os seguintes resultados: I. 480 250NE 10 x log x 85 240 100 = + NE = 91,99 dB(A) II. 240NEN NE 10log 480 = + NEN = 88,97 dB(A) Se o NEN for superior a 85 dB(A) tem-se o reconhecimento da aposentadoria especial pelo INSS ao mesmo tempo que dispara a constituição do crédito tributário consonante à rubrica do FACET. Esse reconhecimento de face dupla se dá pela empresa via GFIP/ 164 UNIDADE IV │ RUÍDO eSocial ao consignar nos campos próprios, para cada mês-competência e por NIT, os códigos de 25 anos e alíquotas de 6%. A empresa não declarando em GFIP/eSocial tal fato social (NEN for superior a 85 dB(A)), obriga ao AFRFB constituir crédito tributário correlato, por arbitramento, nos termos da IN 971/15 da RFB. Superado esse primeiro estofo conceitual sobre o fator ruído perante disposições do INSS e RFB, apresentam-se a seguir algumas considerações basilares ao terceiro efeito: adicional de insalubridade regulado pelo Anexo I da NR 15 do MTb. Adicional de Insalubridade O Anexo I da NR 15 serve, apenas, e tão somente, para pagar adicional de insalubridade. O Anexo IV do RPS vincula norma NHO 01 da Fundacentro, logo o Anexo I da NR 15 não se aplica à matriz tributária do FACET. Reforce-se que os critérios para constituição do crédito tributário do FACET, bem como para concessão de aposentadoria especial estão lá devidamente pavimentados. Todavia, por conta da intromissão interpretativa que o Anexo I da NR 15 provoca, faz-se necessário pacificar sobre o suporte científico e a interferência política dessa norma de compensação monetária ao risco deliberado mediante pagamento de 20% do salário-mínimo. Pacificar a matéria quer dizer: evitar escapismos semânticos e ginásticas hermenêuticas que suscitam teses mirabolantes nos tribunais tendentes a inviabilizar o reconhecimento de direito pelo INSS e à sonegação fiscal, escamoteadas por uma norma trabalhista obsoleta, anacrônica e matematicamente errada. A Portaria 3.214 do MTE, no original, com 28 Normas Regulamentadoras – NR (hoje com 37), foi publicada em 1978. Nesse bojo veio o Anexo I da NR 15 que trata de ruído, conjuntamente aos demais anexos, mantendo-se intacto desde então, em que pesem as brutais transformações tecnológicas, científicas e sociais nesses 40 anos, notadamente a Promulgação da Constituição Federal de 1988. Essa portaria regulamentou o Capítulo V da CLT, que passou a tratar da matéria de forma sistêmica e ampliada, no campo do direito trabalhista, por força da recém-editada Lei 6.514, de 1977. Dadas as condições prementes à época, a comissão (MTE e Fundacentro) encarregada da regulamentação dessa lei teve por bem “importar” o estado da arte estadunidense, traduzindo para o Brasil as normas da American Conference of Governmental Industrial Hygiene - ACGIH em vigor em 1976. Portanto, ainda se aplica no Brasil de hoje uma definição de insalubridade dos EUA daquela época. 165 RUÍDO │ UNIDADE IV Critério de Referência e Fator de Dobra Nesse mister, discorre-se a seguir sobre dois pilares que sustentam o diagnóstico e suas consequências: o ambiente do trabalho está ou não com nível sonoro além do que se permite à saúde humana? Esses pilares são: Critério de Referência e Fator de Dobra. Critério de Referência (CR), conforme ISO 1999/199012, é o corte populacional (quantum de sacrifício) que admite uma parcela de 50% da população exposta a um ambiente ruidoso venha a desenvolver perda auditiva superior a: » 2 dB, na média, para frequências de 0,5, 1, 2 e 3 KHz respectivamente, para 40 anos de exposição. » 1,5 dB, na média, para frequências de 0,5, 1, 2 e 3 KHz respectivamente, para 20 anos de exposição. » 1 dB, na média, para frequências de 0,5, 1, 2 e 3 KHz respectivamente, para 10 anos de exposição. Atualmente, no Brasil, há unificação de CR e ambas as normas (Anexo I da NR 15 e NHO 01 da Fundacentro) alinhada à norma padrão internacional ISO 1999/1990 que corresponde: a um nível médio,85 dB(A), para o qual a exposição, por um período de 8 horas, corresponderá a uma dose de 100%.13 Está no quesito Fator de Dobra cizânia e motivo de tanta polêmica: situação esdrúxula. O Brasil convive com dois fatores: um anacrônico e obsoleto (q=5) segundo o Anexo I da NR 15; outro, compatível com as evidências científicas mais robustas (q=3) da NHO 01 da Fundacentro. Para conduzir a explicação, faz-se a pergunta: por que o Anexo I da NR-15 do MTE destoa da metodologia, procedimento e limites da NHO 01 da Fundacentro? Qual a 12 ISO-1999/1990: The statement in the occupational exposure limit that the proposed OEL (85 dB(A)) will protect the median of the population against a noise-induced permanent threshold shift (NIPTS) after 40 years of occupational exposure exceeding 2 dB for the average of 0.5, 1, 2, and 3 kHz. 13 Curiosamente, houve um tempo que a norma previdenciária (INSS) assumiu o CR de 90 dB(A) para 8h. Até 5 de março de 1997 - véspera da publicação do Decreto nº 2.172, de 5 de março de 1997, Vigoravam os Anexos I e II do Regulamento de Benefícios da Previdência Social - RBPS, aprovado pelo Decreto nº 83.080, de 24 de janeiro de 1979. Nessa época o limitede tolerância para ruído é de 80 dB(A), que pela NR15, representa 50% da dose unitária, considerando o fator de dobra 5 (q=5). Dessa forma o critério era de altíssima elegibilidade ao benefício, pois a maioria dos trabalhadores expostos a ruído alcançava esse limite. Decreto nº 2.172, de 5 de março de 1997, até 31 de dezembro de 2003. Sob a égide desse decreto o limite de tolerância para ruído foi majorado, passando de 80 dB(A) para 90 dB (A), que pela NR15, saindo de 50% para 200% da dose unitária, considerando o fator de dobra 5 (q=5). Dessa forma o governo implementou uma fortíssima restrição ao acesso ao benefício. Atualmente está em vigor o Decreto nº 4.882/2003, vigor a partir de 01 janeiro de 2004 até os dias atuais. Este Decreto faz uma reestruturação conceitual, retificando as falhas dos decretos anteriores, ao adotar o fator de dobra 3 (q=3), a metodologia e procedimentos da NHO 1 da Fundacentro e principalmente a definição de Nível de Exposição Normalizado - NEN com limite de tolerância considerado igual ou acima 85 (oitenta e cinco) dB (A) ou se for ultrapassada a dose unitária. Dessa forma acabou com o erro de duplicação de dose que adotava q = 5 e transformou uma norma recomendatória em norma mandatória para fins de INSS e RFB, vinculando os limites de tolerância, medições, procedimentos, equipamentos, certificação e metodologia à NHO 01 Fundacentro. 166 UNIDADE IV │ RUÍDO origem dessa controvérsia? Respostas: basicamente porque o Anexo I da NR-15 do MTE está obsoleto e anacrônico. Carece de atualização. Esse Anexo I representa o estado da arte existente na ciência na década de 70 do século passado, quando a edição da ACGIH, serviu de base à Portaria 3.214/1978 do MTE, que aprovou as Normas Regulamentadoras - NR, e dentre elas a NR 15. Enquanto que as normas da Fundacentro, por não dependerem e nem conterem as amarras do tripartimos, e, portanto, menos sujeitas aos interesses empresariais, conseguem seguir uma trajetória de atualização compatível aos avanços das ciências e necessidades sociais. A NHO 01, por exemplo, foi editada e produz efeitos desde o ano de 2001. Os valores dos limites de tolerância da Portaria 3.214/1978 foram estabelecidos com base na ACGIH-1976, que é uma entidade internacional dedicada ao estudo e à proposição de limites para os vários agentes ambientais, os chamados Thresold Limit Value - TLV® (Limites de exposição). Os TLV® são níveis ou concentrações a que se acredita que a maioria dos trabalhadores possa estar exposta, dia após dia, sem sofrer efeitos adversos à saúde (ACGIH, 1958) . A diferença entre a definição técnica dos TLV e a definição legal dos LT é que a lei não pode fazer distinção entre pessoas, de modo que os LT se aplicam igualmente a todos os trabalhadores asseverando que abaixo dele todos estão protegidos. Por outro lado, a definição técnica (TLV) não é tão rígida, permitindo que os limites de exposição não sejam aplicados a todos os trabalhadores, devido à variação da susceptibilidade individual, em que uma parcela poderá apresentar até uma determinada doença em concentrações iguais ou inferiores ao LT. Limite de Tolerância para ruído deve ser bem compreendido. Conforme o Anexo I da NR-15 o nível máximo permitido para 8 horas de jornada diária é de 85 dB(A), o que não significa absolutamente que o limite de exposição para ruído seja 85 dB(A), mas, como visto, um critério de referência, quando muito um critério de referência primário. Na verdade, o limite de tolerância para ruído varia de acordo com o tempo de exposição. Para entender melhor, basta analisar o dito Anexo I. O nível de pressão sonora permitido depende do tempo de exposição, assim, para um nível de 90 dB(A) o tempo máximo permitido de exposição será de 4 horas. Como na vida real os níveis de ruído nos locais de trabalho são múltiplos e variados, o correto é utilizar a soma das frações de dose e, por conseguinte, encontrar a dose diária a que o trabalhador está exposto. O parâmetro dose pode ser obtido por meio de dosímetros de ruído ou da fórmula: 167 RUÍDO │ UNIDADE IV Nessa equação, Cn indica o tempo total que o trabalhador fica exposto a um nível de ruído específico, e Tn indica a máxima exposição diária permissível a este nível, segundo o Quadro do Anexo I. A dose diária não deve ultrapassar a unidade, ou o limite de tolerância terá sido excedido. Segundo a Tabela 7 da TLV® da ACGIH de 1976 transposta, com adaptações, ao Anexo I da NR – 15 da Portaria 3.214/78, a exposição diária pode ser apresentada em decibéis ou em porcentagem, sendo que se tem como critério de referência (CR), para a jornada de um dia de trabalho, a exposição de 8 horas a 85 dB(A), o que corresponde a uma dose de exposição de 100%. Se a dose exceder 100%, será ultrapassado o limite de exposição permitido. Quadro 30. Fonte primária do Anexo I da NR – 15 da Portaria 3214/78 Nível de ruído dB (A) Máxima exposição diária permissível 80 16 horas 81 14 horas 82 12 horas 83 10 horas 84 09 horas 85 08 horas Fonte: Tabela 7 da TLV® da ACGIH de 1976 A versão brasileira dessa tabela foi adaptada ao Anexo I da NR – 15 inserindo mais linhas acima 85 dB(A) e suprimindo todas as linhas abaixo disso. O acréscimo de linha para intensidade sonora superior a 85 dB(A) foi dado pela fórmula: ( ) 80 5 16T h 2 Lavg−= Por exemplo, dada energia média de 92 dB(A), o tempo de exposição correspondente será de 3 h, conforme cálculo abaixo: ( ) ( ) ( )92 80 12 2,4 5 5 16 16 16T h T h T h 3 22 2 h−= = = = Assim se preencheu o Anexo I da NR – 15, versão brasileira da Tabela 7 - TLV® da ACGIH de 1976. Diz-se adaptada porque a versão brasileira fez inserção de linhas para intensidades acima 85 dB(A) e supressão daquelas abaixo disso inexistente nos originais 168 UNIDADE IV │ RUÍDO estadunidenses. A figura a seguir apresenta a tabela inteira aplicando a fórmula e comparando ao que está legislado. Tabela 21. Nível Sonoro e Tempo Máximo Permitido (Anexo 1, da NR – 15) Nível de ruído dB(A) Tempo máximo diário permissível (Tn) (minutos) Notas 85 480,00 Critério de Referência 86 420,00 q = 5 dB(A) 87 360,00 88 300,00 89 270,00 90 240,00 91 210,00 92 180,00 93 75,59 94 60,00 95 120,00 96 105,00 98 75,00 100 60,00 102 45,00 104 35,00 105 30,00 106 25,00 108 20,00 110 15,00 112 10,00 114 8,00 115 7,00 Exposição impossível por exiguidade temporal Fonte: Anexo I da NR 15 (adaptado) Registre-se que a fórmula acima e o quadro retromencionado só se aplicam, se, e somente se, o objetivo for pagamento de adicional de insalubridade. Nesse propósito, tais combinações são altamente nefastas ao trabalhador, pois além de impor um equivocado q=5, há ainda o descarte das cargas sonoras entre 80 dB(A) e 85 dB(A). Ou seja, o Nível limiar de Integração é artificialmente erguido para 85 dB(A), deixando de fora as cargas ruidosas agressivas abaixo disso. Depreendem-se do Anexo I da NR 15 os seguintes parâmetros que estão equivocados, quais sejam: I. Nível limiar de integração = 85 dB(A) II. Incremento de duplicação de dose q = 5 169 RUÍDO │ UNIDADE IV Além da estagnação doAnexo I da NR – 15 às práticas e saberes da ACGIH de 1976, conforme item acima, há um enorme agravante, pois, a importação que foi feita em 1978, ao se publicar a Portaria 3.214/1978, trouxe consigo vieses introduzidos por força de compatibilização normativa, conforme se aponta a seguir: » A tabela original indicava Nível Limiar de Integração = 80 dB(A), que correspondia a 16h de jornada (no máximo). Os técnicos da Fundacentro sinalizaram com o aceite desse limite, todavia o setor jurídico do MTE não acatou a recepção dessas essas linhas da tabela argumentando que a carga horária máxima permitida era de 8h e não faria sentido previsão de limites para tempos superiores. Dessa forma os tempos máximos permitidos para exposição superiores a 80 dB(A) e inferiores a 85 dB(A) foram simplesmente excluídos da importação14. » Na versão original constava a somatória de frações de dose, conforme fórmula apresentada, cujo método é a dosimetria. Por que então isso não ficou expresso na Portaria? O dosímetro à época era raridade aqui no Brasil. As empresas e a fiscalização deveriam tê-lo, todavia o próprio governo não dispunha. Daí a simplificação para uso medidor de pressão sonora instantânea, cujo nível de erro é altíssimo. Tanto é que a própria NHO 01 da Fundacentro o proíbe nas situações acústicas de altas variações e multiplicidades acústicas15. Consequência prática do descarte dos tempos máximos permitidos para exposição inferiores a 85 dB(A) e superiores a 80 dB(A), bem como do uso de q=5, aparece com as horas-extras, prática muito comum. Assim, se determinar ao trabalhador 4 horas- extras a jornada de 8h, tem-se um tempo total de 12h (T=12h), submetido, por exemplo, a uma energia média (Lavg) de 92 dB(A). Nesse caso, obtém-se: ( ) 80 5 16T h 2 Lavg−= operando a álgebra de logaritmos 16log TLavg 5 x 80 2log = + 16log 12Lavg 5 x 80 2log = + ( ) 85 80 5 16T min 8 2 h−= = 82 dB(A) 14 Essa exclusão implica resultados significantemente inferiores aos que seriam obtidos caso se computadas as exposições a partir de 80 dBA. 15 Item 5.1 da NHO 01 da Fundacentro: A avaliação deve ser realizada utilizando-se medidores integradores de uso pessoal, fixados no trabalhador. Na indisponibilidade destes equipamentos, a Norma oferece procedimentos alternativos para outros tipos de medidores integradores ou medidores de leitura instantânea, não fixados no trabalhador, que poderão ser utilizados na avaliação de determinadas situações de exposição ocupacional. Em cada caso deverão ser seguidos os procedimentos de medição específicos estabelecidos na presente Norma. No entanto, as condições de trabalho que apresentem dinâmica operacional complexa, como, por exemplo, a condução de empilhadeiras, atividades de manutenção, entre outras, ou que envolvam movimentação constante do trabalhador, não deverão ser avaliadas por esses métodos alternativos. 170 UNIDADE IV │ RUÍDO Assim para 12h de trabalho, tem-se um nível sonoro médio de Lavg = 82 dB(A). Como essa energia está entre 85 dB(A) e 80 dB(A), deve ser descartada. Há aqui flagrante ofensa ao trabalhador, com agravante de inclusive dissimular o pagamento do adicional e consigo o direito a se aposentar mais cedo. Ademais, ataca-se o princípio constitucional da dignidade da pessoa humana, comete-se crime de sonegação fiscal por deixar recolher FACET à RFB, bem como o direito à redução de risco. Esse fato se agrava mesmo quando se mantém o Lavg em 85 dB(A), pois, novamente, basta fazer hora-extra, além das 8h, para se agredir o trabalhador sem a subsunção do adicional de insalubridade, conforme se demonstra a seguir: ( ) 85 80 5 16T min 8 2 h−= = Ou seja, pela fórmula acima, qualquer quantidade de tempo extra a 85 dB(A), depois da 8h nessa condição, ultrapassa-se a dose de 100%. A desvantagem ao trabalhador se agrava, notadamente nesse intervalo entre 85 dB(A) e 80 dB(A), pois, projetando-se tempos para esses níveis de energia, tem-se: » Para Lavg de 83 db(A) ( ) 83 80 5 16T min 10h 2 −= = que implica o máximo de duas horas extras. » Para níveis de Lavg na casa dos 80 dB(A) ( ) 80 805 16 T min 8h 2 −= = cujo máximo esbarra em oito extras. Assim em diante, conforme se apresenta na figura seguinte. Quadro 31. Carga ruidosa descartada para fins de pagamento de horas-extras Nível de ruído dB (A) Máxima exposição diária permissível (h) 80 16 81 14 82 12 83 10 84 9 85 8 Fonte: Próprio autor (2019) Por tudo isso, reforça-se a bifurcação necessária quanto à exegese normativa, pois quando o objeto for pagamento de adicional de insalubridade por ruído contínuo ou intermitente deve se aplicar Anexo I da NR 15. Apenas para este fim. Para os demais propósitos (RFB; INSS; prevenção do meio ambiente do trabalho e poluição ambiental em relação aos trabalhadores, bem como para pesquisa e 171 RUÍDO │ UNIDADE IV desenvolvimento científico em todas as áreas relacionadas à saúde humana) a NHO 01 da Fundacentro é mandatória, por força do direito, quando norma superior a vincula, tal qual o caso da RFB e INSS, assim como pela verdade científica, dado que hoje seus procedimentos e metodologias se coadunam aos conhecimentos vigentes, coisa que definitivamente o Anexo I da NR 15 se distanciou há muito. As normas internacionais ANSI, NIOSH, ACGIH, inclusive de padronização, como a ISO, há muito deixaram claro a impertinência técnica do fator de dobre q=5, demonstrando seu despropósito científico. Fator de Dobra (q=3) adotado pelo Brasil no âmbito previdenciário e tributário é o correto, verdadeiro. Nesse sentido expressamente assevera a Nota do item 3.12 da ANSI_S1_25 ao reconhecer o fator de troca de 3 dB como aquele verdadeiro ou de energia real. Por tradução livre, tem-se16: Em geral, para fator de troca de 3 dB, que às vezes é chamado de sistema de “energia real”, a exposição de som pode ser definida como a integral de tempo da pressão de som instantânea elevada ao quadrado em circuito de ponderação “A”. O tempo estimado é opcional ou não pode ser usado. Igualmente pelo item 3.13 da ANSI_S1_25, que faz previsão expressa quanto ao obsoletismo do q=5, ao dizer, por tradução livre17: Critério de Exposição Sonora. O produto da duração do critério e média quadrática da pressão sonora correspondente critério de nível sonoro quando o fator de troca de 3 dB é utilizado. O produto da duração do critério e a potência de 0,6 ou 0,75 média quadrática da pressão sonora correspondente ao critério de nível sonoro quando, respectivamente, é utilizado o fator de troca de 5 dB ou 4 dB. Eis a origem do fator de dobra q=5! Descobre-se então a origem do q=5 como uma conta de chegada, pois decorre da aplicação de um redutor de 40% da energia verdadeira de exposição (q=3), ou seja, conforme item acima, divide-se o verdadeiro fator de q=3 por 0,6, que dá o q=5. Pontua-se então a afirmação de que o Anexo I da NR 15 é obsoleto, anacrônico e matematicamente equivocado. Na avaliação do ruído, a explicação do erro passa pelo correto entendimento sobre em que consiste o fator de dobra (q), ou exchange rate (ER), que é de 3 dB e não de 5 dB. Para facilitar essa abordagem, faz-se uso de um exemplo, conforme a seguir. 16 Nota do item 3.12 da ANSI_S1_25 (grifado): in general, for the 3 db exchange rate, which is sometimes called the “true energy” sistem, sound exposure may be defined as the time integral of square instantenous A-weighted sound pressure. Time averiging is optional, or may not be used. 17 Criterion Sound Exposure. The product of the criterion duration and the mean-square sound pressure corresponding to the criterion sound level when the 3 dB exchange rate is used. The product of the criterion duration and the 0,6 or 0,75 power of the mean-square sound pressure corresponding to the criterion sound level when the 5 dB or 4 dB exchange rate respectively is used. 172 UNIDADE IV │ RUÍDOPara se calcular o incremento em dB, quando se dobra o Nível de Intensidade Sonora – NIS (W/m2), pode-se raciocinar que duas máquinas idealmente iguais e próximas, com intensidade sonora (I). Tem-se a álgebra para duas máquinas, cuja intensidade resultante, quando ligadas, passa a ser de 2I. Considere-se a fórmula: » Na fórmula o numerador I = 2I 0 2 I dB 10log I = , operando propriedade logarítmica da multiplicação 0 2 I dB 10log I = a primeira parcela da expressão exprime a intensidade de uma máquina ligada. Quando acionada a segunda máquina, tem-se energia acrescida que corresponde à segunda expressão (10 log2), que resulta em 3,010 dB como energia total após acionamento de ambas as máquinas. » Arredondando, tem-se que o aumento é de três decibéis (3 dB), quando se liga a segunda máquina. Ou seja, cada aumento/redução da intensidade na razão de 2 (Fator 2/1), tem-se uma adição ou subtração, em decibéis, na razão, de 3, daí se asseverar que o fator de duplicação é 3dB e que, portanto, o Anexo I da NR 15 está matematicamente errado. Esse é o próprio conceito de fator de dobra ou Incremento de Duplicação de Dose (q), pois o incremento em decibéis, quando adicionado a um determinado nível, implica a duplicação da dose de exposição ou a redução para a metade do tempo máximo permitido. O quadro seguinte apresenta a evolução dos parâmetros e demonstra o quão equivocada se encontra a norma trabalhista brasileira para fins de insalubridade perante demais referências18 e até mesmo o desprestígio à produção científica da Fundacentro, que curiosamente está vinculada ao MTE. Com destaque para ACGIH, precursora do Anexo I da NR 15, que nas edições subsequentes reconheceu e atualizou seus parâmetros, conforme indica o Quadro 32. Destaque-se que a Presidência da República, mediante decreto, vinculou e deu caráter cogente às normas da Fundacentro quando se tratar de direito previdenciário e tributário. Todavia, remanescem tais normas como recomendatórias no campo do MTb. 18 Curiosidade. Faz-se um paralelo temático entre instituições estadunidenses e brasileiras: OSHA Fiscalização Vigilância Sanitária pelo SUS e Secretaria de Inspeção do MTE; NIOSH Pesquisa pela Fundacentro e ACGIH Associação de Profissionais (ABHO). 173 RUÍDO │ UNIDADE IV Quadro 32. Referências normativas e seus parâmetros para avaliação de ruído19,20. Parâmetro ACGIH (1976) Anexo I da NR 15 (1978) ACGIH (2017) NHO 01 da Fundacentro (2001) OSHA (2017) RFB e INSS Critério de Referência Dose 100% 8 h por dia 85 dB (A) Dose 100% 8 h por dia 85 dB (A) Dose 100% 8 h por dia 85 dB (A) Dose 100% 8h por dia 85 dB (A) Dose 100% 8 h por dia 90 dB (A) NHO 01Fator de Troca (q ou ER) 5 5 3 3 5 Nível de Limiar de Integração 85 dB (A) 85 dB (A) 80 dB (A) 80 dB (A) 90 dB (A) Fonte: Próprio autor (2019) Para se ter uma ideia prática do enorme prejuízo à saúde do trabalhador que a manutenção desse Anexo I da NR 15 provoca, faz-se uso a seguir do estudo das pesquisadoras da Fundacentro – Teresa Cristina Nathan Outeiro Pinto e Maria Cristina Esposito Silverio – que, mediante exemplificação de campo, deixa insofismável tal assertiva. Têm-se cinco trabalhadores de uma usina de reciclagem de entulho da construção civil, conforme quadro: Quadro 33. Medição de ruído em cinco trabalhadores de uma usina de reciclagem Cargo Trabalhador Operador de botoeira A Separador na esteira próximo ao britador B Motorista da pá carregadeira C Separador de material na frente da esteira D Ajudante na separação de material E Fonte: Teresa e Maria Cristina (2005) A avaliação ambiental foi realizada com dosímetros de ruído que permitiam a colocação dos dois critérios de referência: Anexo 1 da NR 15 e da NHO 01 (Fundacentro). Como os parâmetros utilizados eram diferentes, as doses de exposição obtidas também foram diferenciadas, conforme demonstrado na Figura 43. 19 O INSS variou critérios no tempo, conforme a seguir: até 5 de março de 1997 - exposição for superior a oitenta dB (A); de 6 de março de 1997, até 10 de outubro de 2001 - exposição for superior a noventa dB (A); de 11 de outubro de 2001 a 18 de novembro de 2003 - exposição for superior a noventa dB (A); e, a partir de 01 de janeiro de 2004 - Nível de Exposição Normalizado - NEN se situar acima de 85 (oitenta e cinco) dB (A) ou for ultrapassada a dose unitária. 20 The TLV®s used as reference by Brazilian law, was from ACGIH ®, 1976. ACGIH ® TLV’s took into account the working day of 40 hours / week. 1978 NR’s OEL’s had to be adjusted for 48 hours / week. TLV’s had to be reduced for Brazil at that time and were 22% lower than ACGIH due to this adjustment in 1978. 174 UNIDADE IV │ RUÍDO Figura 43. Resultados obtidos na avaliação de cinco trabalhadores da construção civil. A B C D E NR15 117,17 100,11 869,31 151,74 75,76 NHO01 246,3 213,78 4724,23 435,74 160,96 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 NR15 NHO01 Fonte: Teresa e Maria Cristina (2005) A análise dos dados permite concluir que os cinco trabalhadores estão em situação de risco pelo critério da NHO 01; porém o “E”, não, dada a permissividade da NR 15, que aponta dose de 75,76%. Para os cinco trabalhadores há ativação do tributo FACET e, portanto, obrigação da empresa em recolher à RFB a quantia de 6% sobre as remunerações, tendo os mesmos direitos a conversão de tempo para especial (25 anos), nesse mês de trabalho declarado em GFIP/eSocial. Além disso, todas as medidas de engenharia e administrativas devem ser tomadas para mitigar esse ostensivo desequilíbrio ambiental, sob pena de se cometer crime doloso de expor a risco (dolo eventual), em especial contra o trabalhador “C” que sofre um excesso de risco de 4.624,23%21. O disparate se acentua, quando se verifica que a empresa deixará de pagar adicional de insalubridade ao trabalhador “E”, pois pela NR 15 a dose ficou abaixo de 100% (75,76%), apesar da energia real, verdadeira, ser de 2,12 vezes maior e ultrapassar em 60,96% o máximo permitido. Ou seja, ativou norma tributária e previdenciária, isentando de alcance a trabalhista. Detalhe marcante são as diferenças de magnitude das doses comparadas, cujas razões entre NHO 01 (valor verdadeiro) e NR 15 (valor comprimido) mostram, respectivamente: 2,10 para “A”; 2,13 para “B”; 5,43 para “C”; 2,87 para “d” e 2,12 para “E”. Esse exemplo prático das pesquisadoras demonstra de forma cabal o enorme prejuízo à verdade científica e ao direito do trabalhador, com todas as consequências ambientais, 21 Código Penal. Perigo para a vida ou saúde de outrem. Art. 132 - Expor a vida ou a saúde de outrem a perigo direto e iminente: Pena - detenção, de três meses a um ano, se o fato não constitui crime mais grave. Parágrafo único. A pena é aumentada de um sexto a um terço se a exposição da vida ou da saúde de outrem a perigo decorre do transporte de pessoas para a prestação de serviços em estabelecimentos de qualquer natureza, em desacordo com as normas legais. 175 RUÍDO │ UNIDADE IV previdenciárias, sanitárias e tributárias, sem falar é claro do mais importante: o ultraje à dignidade da pessoa humana. Há nesse exemplo algumas explicações que maculam a aplicação do Anexo I da NR 15: » Descarte das energias inferiores a 85 dB(A) e superiores a 80 dB(A), por conta da parametrização de Nível de Limiar de Integração - NLI em 85 dB(A), na jornada normal. » Descarte das energias inferiores a 85 dB(A) e superiores a 80 dB(A), por conta da parametrização de Nível de Limiar de Integração - NLI em 85 dB(A) nas horas-extras. » Altíssima compressão das energias de forma artificial, meramente algébrica, via q=5, que faz com que a energia verdadeira de 4.724,63% seja computada, falsamente, como 869,31% no caso do trabalhador “C”. Ou seja, uma compressão descomunal de 5,43 vezes. Tem-se então que a adoção desses dois parâmetros (NLI > 85 dB(A) e q=5) autoriza uma fraude para muito alémdo direito, uma fraude científica com repercussões catastróficas ao trabalhador. Lembrando que nos patamares ruidosos do exemplo, o marcador não é a surdez, ainda que para ela convirja, mas a amputação, lesão, acidente e a morte, pois os efeitos extra auditivos do ruído relacionados aos distúrbios e disfunções cardíacas, circulatórias, hormonais, psíquicas, emocionais inevitavelmente a eles dão causam. Por tudo até aqui exposto, o uso das fórmulas, tabelas e exemplos acima, baseados no Anexo I da NR 15, é equivocado e não deve ser aplicado quando o objeto investigado é a prevenção ou ainda o bem jurídico tutelado é o benefício de aposentadoria precoce por exposição (INSS), com repercussão tributária relacionada ao FACET (RFB). Isso porque, para tais situações, devem-se usar a norma NHO 01 da Fundacentro e seus parâmetros, na íntegra. 176 CAPÍTULO 5 Fundamentos científicos relativos ao ruído O nível de ruído equivalente (Level Equivalent – Leq ou Neq) representa um nível de ruído contínuo em dB(A), que possui o mesmo potencial de lesão auditiva que o nível de ruído variável amostrado. A dose de ruído é uma variante do ruído equivalente, para o qual o tempo de medição é fixado em 8 horas. A única diferença entre a dose de ruído e o ruído equivalente é que a dose é expressa em percentagem da exposição diária tolerada22,23. O Leq significa o nível médio de ruído durante um determinado período de tempo, utilizando-se o incremento de duplicação de dose “3”. A regra do princípio da equivalência para avaliação de ruído considera que toda vez que a energia acústica em um determinado ambiente dobra, há um aumento de três decibéis (q=3) no nível de ruído. Por esse motivo, quando se usa a sigla Leq, subentende-se que a avaliação foi realizada utilizando-se o Incremento de Duplicação de Dose “3”. Caso seja utilizado outro valor de incremento, não se pode chamar o resultado de Leq. Acessar https://www.worksafebc.com/en/resources/health-safety/books-guides/ occupational-noise-surveys?lang=en, baixar document (Occupational Noise Surveys. Work Safe BC. April 2007), consultar página 5 (Figure 1). Verifica-se que há equivalência de áreas sob as curvas, que a energia variável ao longo do tempo pode ser representada pela área de um retângulo cuja ordenada, para o mesmo tempo, é aquela que resulta a igualdade de áreas. O gráfico da esquerda apresenta os pontos de medição das pressões instantâneas em função do tempo. A esses pontos se ajusta uma curva que por técnicas de regressão linear, se consegue definir uma função derivável no tempo. A área sob essa curva é apurada pela integral dessa função, cujo valor é a dose (D). Dose, portanto, é a resultante do somatório de intensidades variáveis ao longo do tempo, em outras palavras: D = I x T. O gráfico da direita indica uma simplificação do da esquerda, dado que um instrumento (audiodosímetro) com circuito integrador de pressões instantâneas já encontrou a dose. Assim, ao invés de se trabalhar com uma área geometricamente indefinida (ou de difícil manuseio), como o da esquerda, faz- 22 Laeq (8 h) - equivalent continuous sound for 8 hr 23 Curiosidade. Leq (Neq) e Lavg são referentes à mesma grandeza e consistem no nível médio ponderado sobre o período de medição, que pode ser considerado como nível de pressão sonora contínuo, em regime permanente, que produziria a mesma dose de exposição que o ruído real, flutuante, no mesmo período de tempo. Diferem quanto à fóormula devido ao fator de dobra. Se q=3, chama-se Leq ou Neq; se q=5, Lavg. Se na formulação houver a constante 16,61 q 5( 16,61) Log2 Log2 = = , ou, o numeral 5, já se sabe que se trata do q=5. https://www.worksafebc.com/en/resources/health-safety/books-guides/occupational-noise-surveys?lang=en https://www.worksafebc.com/en/resources/health-safety/books-guides/occupational-noise-surveys?lang=en 177 RUÍDO │ UNIDADE IV se uso do retângulo, no qual, dada a dose pelo audiodosímetro, que equivale ao valor da área, bem como o valor da base, que é o mesmo da esquerda, encontra- se a altura do retângulo exatamente no ponto no qual se verifica a mesma área. Esse ponto é o Leq24. Os níveis de ruído industriais e exteriores flutuam ou variam de maneira aleatória com o tempo e o potencial de dano à audição depende não só do seu nível, mas também da sua duração. Para o nível de ruído contínuo, torna-se fácil avaliar o efeito, mas se ele varia com o tempo, deve-se realizar uma dosimetria (somatória das pressões instantâneas mediante integração da função que se ajusta à curva), de forma que todos os dados de nível de pressão sonora e tempo possam ser analisados, inclusive possibilitando encontrar o Leq. A necessidade de se usar um dosímetro de ruído se deve à dificuldade de serem realizados os cálculos integrais diferenciais à mão. Há que se combinar intensidade e tempo de exposição. Os limites de tolerância para exposição a ruído contínuo ou intermitente são representados por níveis máximos permitidos, segundo o tempo diário de exposição ou, alternativamente, por tempos máximos de exposição diária em função dos níveis de ruído existentes. Esses níveis serão medidos em dB(A), resposta lenta. Há uma correlação entre a terminologia portuguesa e a inglesa, da qual se destacam: Critério de Referência (CR): Criterion Level (CL); Incremento de Duplicação de Dose (q): Exchange Rate (q ou ER); Limite de Exposição (LE): Threshold Limit Value (TLV); Limite de Exposição Valor Teto (LE-VT): Threshold Limit Value-Ceiling (TLV-C); Nível Equivalente (Neq): Equivalent Level (Leq); Nível Médio (NM): Average Level (Lavg) e Nível Limiar de Integração (NLI): Threshold Level (TL). Os limites de tolerância (Threshold Limit Value – TLV) referem-se às intensidades que representam as condições sob as quais se acredita que quase todos os trabalhadores possam estar expostos contínua e diariamente, com possibilidade de apresentar efeitos adversos à saúde conforme o Critério de Referência. Os valores de TLV são calculados para um período de 8h por dia, num total de 40h semanais, ainda que isso traga danos para a sua saúde. O TLV é uma média que permite flutuações em torno dela, desde que no final da jornada de trabalho o valor médio tenha sido mantido. O TLV – TWA (Time Weight Average) – é a intensidade média ponderada pelo tempo de exposição para a jornada 24 O Lavg significa Nível Médio (Average Level) representa a média do nível de ruído durante um determinado período de tempo, utilizando-se qualquer incremento de duplicação de dose, com exceção do “3”. O anexo I da NR-15 não especifica qual o incremento de duplicação de dose utilizado para o cálculo dos limites de tolerância estabelecidos, porém, após a análise da tabela, verifica-se que toda vez que há um aumento de 5 decibéis em determinado nível, o tempo de exposição cai pela metade, concluindo-se assim, que os limites da legislação brasileira foram definidos utilizando-se o incremento de duplicação de dose “5”. 178 UNIDADE IV │ RUÍDO de 8h/dia, 40h/semana, à qual praticamente todos os trabalhadores podem se expor, repetidamente, sem apresentar efeitos nocivos. Representa a média ponderada do nível de pressão sonora para uma jornada de 8 horas. É importante salientar que o TWA só pode ser utilizado se o tempo de medição for exatamente 8 horas. Leq, Lavg ou TWA? Nem sempre eles são sinônimos. Qual é a diferença entre Lavg e TWA? Lavg é o nível médio de som durante o tempo de execução de sua amostra. Exemplo, para medição por 30 minutos, Lavg é o nível médio de som durante esse período. O TWA assume sempre um tempo de execução de 8 horas. Qual é a diferença entre Leq e o Lavg? Lavg utiliza q = 5; Leq, q = 3. Como é muito frequente haver confusões e uso indevidos de fórmulas em aplicações práticas, faz-se necessário apresentar as duas abordagens que dependem da forma pela qual se avalia o ambiente. Essas duas abordagens dependem do fator de dobra (q). Todas as fórmulasrelacionadas ao Anexo 1 - NR-15 estão baseadas em q=5. Enquanto pela NHO 01 em q=3. As tabelas de TLV são montadas a partir da fórmula geral (para qualquer q) abaixo do TWA25, cujos parâmetros são: exposição limite de 85 dB(A); jornada de 8h; 100% de dose. Apresentam-se a seguir essas formulações para ruído contínuo e intermitente a partir da equação fundamental: ( ) ( )20.log2 /qt1 2t0 0 p tq 1Neq TWA x log dt Log2 T p = = ∫ Onde: TWA = ruído médio ponderado no tempo; p(t) = pressão em cada instante t; T = tempo total da medição; Po = pressão referência (2 x 10-5 Pa) e q = fator de dose ou dobra. Percebe-se que quando q=3, a fórmula se reduz a: ( ) ( ) ( ) ( ) 20.0,30 /3 t1 2t0 0 2 t1 2t0 0 p t3 1Neq TWA x log dt 0,30 T p t1Neq TWA 1 0 x log dt T p p = = = = ∫ ∫ ( ) ( ) ( ) ( ) 20.0,30 /3 t1 2t0 0 2 t1 2t0 0 p t3 1Neq TWA x log dt 0,30 T p t1Neq TWA 1 0 x log dt T p p = = = = ∫ ∫ 25 Time-weighted average (TWA). Média ponderada no tempo (TWA): A média dos níveis de exposição diferentes, durante um período de exposição. Para o ruído, tendo em conta um limite de exposição de 85 dBA e uma taxa de câmbio de 3 dB, o TWA é calculado de acordo com a seguinte fórmula: TWA = 10,0 x Log(D/100) + 85, onde D = dose. Equivalent continuous sound level. Nível sonoro contínuo equivalente: 10 vezes o logaritmo na base dez da proporção de tempo-mean-square instantânea de pressão sonora, durante um intervalo de tempo determinado T, ao quadrado da pressão sonora do padrão de referência. Unidade, dB; respectivas abreviações, TAV e TEQ; símbolos, LAT e LAeqT (ANSI S1.1-1994: tempo-média nível sonoro; nível sonoro contínuo equivalente de intervalo de tempo; intervalo de tempo equivalente contínuo ponderação a nível de pressão sonora; nível sonoro contínuo equivalente). 179 RUÍDO │ UNIDADE IV Esta última formula é exatamente a definição de Nível Equivalente - Neq da NHO 01. Tem-se, portanto, que para q=3 o TWA = Neq, assim entendido o nível médio baseado na equivalência de energia. Onde: Neq = nível de pressão sonora equivalente referente ao intervalo de integração (T = t2 – t1); p(t) = pressão sonora instantânea e p0 = pressão sonora de referência, igual a 20 μPa. Aplicando o Neq por integração das pressões instantâneas no tempo de exposição (somatório de áreas infinitesimais), dada pela fórmula: ( )t1 NPSt /10 t0 1Neq 1 0 x log 10 dt T = ∫ Sendo, NPSt = nível de pressão sonora no instante t em dBA e T = período de medição em segundos. Como aplicação tem-se um exemplo de Neq calculado para as seguintes exposições de ruído que totalizam 45 segundos: Quadro 34. Situação NPS Situação dB(A) Tempo (s) NPS 1 90 10 NPS 2 80 20 NPS 3 85 15 Fonte: Próprio autor (2019) ( ) 90 80 85 10 10 101Neq 1 0 x log 10 1 0 10 90,81 3 dB A = + + = Ao se adotar o q=3, a fórmula do Neq se simplifica, pois se substitui a constante de 16,61 por 10,00, devido ao termo q 3 ( 10,00) Log2 0,30 = , que assim se formula: 8Leq 1 0 x log( ) 85D x T = + Sendo D em %, lido no audiodosímetro, dividido por 100; e T em horas. Resultados do Leq para medições de 8 horas: » Para dose = 200%, tem-se L ( )2 8eq 1 0 x log( ) 85 88 . 8 x dB A= + = » Para dose = 400%, tem-se ( )4 8Leq 1 0 x log( ) 85 91 8 x dB A= + = . Assim por diante. 180 UNIDADE IV │ RUÍDO Dessa forma se montou a Tabela da NHO 01. Esse Leq basicamente é o NE da NHO 01. Neste momento é importante que o leitor pesquise a NHO 01 da Fundacentro para melhor apropriar-se. Todavia, adiantam-se alguns comentários que ajudarão na aplicação do conhecimento. Verifique a Tabela 22. A NHO 01 da Fundacentro seguiu a modelagem acima da ANSI S12.19, que adotou o q=3 e NLI = 80 dB(A), tendo a seguinte expressão como base, considerando D (%), dose em percentual: Observe-se que o fator “q”, não consta da fórmula, mas foi considerado na constante numérica 10, uma vez que a mesma é obtida da primeira parcela da equação fundamental: q Log2 . Assim aplicando q=3, tem-se q 5( ) Log2 Log2 = que resulta em 10. Assim, para situação de jornada com: » D = 100%, tem-se: TWA = 85 + 10 x log [(100/100)] TWA = 85 + 10 x log 1 TWA = 85 dB (A). » D = 1.000%, tem-se: TWA = 85 + 10 x log [(1000/100)] TWA = 85 + 10 x log 10 TWA = 95 dB (A). » D = 10.000%, tem-se: TWA = 85 + 10 x log [(10000/100)] TWA = 85 + 10 x log 100 TWA = 105 dB (A). » D = 100.000%, tem-se: TWA = 85 + 10 x log [(100000/100)] TWA = 85 + 10 x log 1000 TWA = 115 dB (A). Dessa sequência matemática é que se construiu a Tabela da NHO 01 da Fundacentro, para cada uma das situações acústicas abaixo indicadas: Tabela 22: Nível de ruído em dB(A) e Tempo máximo diário permitido (min) pela NHO 01 Nível de ruído dB(A) Tempo máximo diário permissível (Tn) (minutos) 80 1.523,90 81 1.209,52 82 960,00 83 761,95 84 604,76 85 480,00 86 380,97 87 302,38 88 240,00 89 190,48 90 151,19 91 120,00 92 95,24 181 RUÍDO │ UNIDADE IV 93 75,59 94 60,00 95 47,62 96 37,79 97 30,00 98 23,81 99 18,89 100 15,00 101 11,90 102 9,44 103 7,50 104 5,95 105 4,72 106 3,75 107 2,97 108 2,36 109 1,87 110 1,48 111 1,18 112 0,93 113 0,74 114 0,59 115 0,46 Fonte: NHO 01 - Fundacentro Tomando 85 dB(A) como referência com 480 min, tem-se uma progressão linear à razão de 3dB. Ou seja, a cada redução à metade do tempo, permite-se um incremento de 3dB na intensidade. Assim, para Nível de Ruído dB(A) – 85 Máxima Exposição Diária Permissível 480 min; 88 240min; 91 120min; 94 60min; 97 30min; 100 15min; 103 7,5min; 1063,75min; 109 1,87min; 112 0,93min e 115 0,46min. A partir deste ponto é risco grave e iminente. Então 3 dB é quanto se incrementa a intensidade quando se reduz à metade o tempo de exposição, certo? Assim o fator de dobra (q) = 3 dB. Em outras palavras, para dose (D) constante unitária (100%) que é o Limite de Tolerância, verificada em cada uma das linhas da tabela, equivalem a D=1. Considerando a dose igual ao produto intensidade pelo tempo de exposição, (D=Int x Tempo), tem-se que para Dose constante, cai intensidade e sobe tempo de exposição na mesma proporção (e vice-e-versa). Dada a Dose = Intensidade x Tempo de Exposição. Por definição, as normas brasileiras (INSS, RFB, MTE-NR15) definiram a dose unitária (D=1) para situações nas quais haja mais de uma condição acústica. Com esse requisito foi estruturada a tabela de Limites de Tolerância. 182 UNIDADE IV │ RUÍDO A tabela seguinte apresenta a evolução das doses diárias quando se considera o nível médio por equivalência de energia pelos critérios adotados pela NHO 01, segundo a ANSI S12.19-1996, quais sejam: Tabela 23. Evolução das doses diárias segundo a ANSI S12.19-1996 Dose (%) dB(A) Dose (%) dB(A) Dose (%) dB(A) 20 78 5000 102 20.000.000 138 50 82 10000 105 26.000.000 139 100 85 100.000 115 30.000.000 139,8 500 92 1.000.000 125 32.500.000 140,1 1000 95 10.000.000 135 Fonte: ANSI/ASA S12.19-1996 (R2011) Pela evolução acima exposta, fica evidente o caráter excepcional de prejudicialidade do Anexo I da NR 15. Basta verificar que a carga real, verdadeira, é bastante superior ao que esse Anexo estabelece. Fica claro mais uma vez que o disparate entre o correto (NHO 01) e o politicamente imposto (NR 15 – Anexo I), pois para mesmo nível sonoro há duas durações máximas de exposição. Por exemplo, para 95 dB(A) o máximo é 47,62 min, porém a NR 15 eleva para 120 min. Em termos de dose, derruba de 1.000 % (verdadeira) para apenas 400% (irreal). Por isso é tão importante conhecer e saber aplicar o fator de dobra, mas principalmente determinar o escopo e vigência de cada um. Destoando da carga verdadeira, o Brasil, via Anexo I da NR 15, adotou o q=5 em 1978, e aindamantém, para fins de adicional de insalubridade, constituindo-se em um caso à parte, excepcional mesmo, cuja equacionamento, derivado da equação fundamental, sofre alguns ajustes para acomodar o q=5, conforme abaixo: Neq = DTWA 80 16,61 x log (9,6 x T = + Com D (%), dose em percentual; T (min) = tempo da medição em minutos; e, 9,6 é constante que considera 480 min, dividido 100, vezes 2. Observe-se que o fator “q”, não consta da fórmula, mas foi considerado na constante numérica 16,61, uma vez que a mesma é obtida da primeira parcela da equação fundamental: q Log2 . Assim, aplicando q=5, tem-se q 5( ) Log2 Log2 = que resulta na constante 16,61. Assim, para situação de jornada: » Com T = 8h (480 min) e D = 100%, tem-se: TWA = 80 + 16,61 x log [9,6 x (100/480)] TWA = 80 + 16,61 x log 2 TWA = 85 dB (A). 183 RUÍDO │ UNIDADE IV » Com T = 4h e D = 100% = 80 + 16,61 x log [9,6 x (100/240)] TWA = 80 + 16,61 x log 4 TWA = 90 dB (A). » Com T = 1h e D = 100% TWA = 80 + 16,61 x log [9,6 x (100/60)] TWA = 80 + 16,61 x log 16 TWA = 100 dB(A). » Com T = 7min e D = 100% TWA = 80 + 16,61 x log 137,28 = 80 + 35,5 TWA = 115 dB(A). Dessa sequência matemática é que se construiu o Anexo I da NR 15, para cada uma das situações acústicas abaixo indicadas: Tabela 24. Anexo I da NR 15 do MTb Nível de ruído dB (A) Máxima exposição diária permissível 85 8 horas 86 7 horas 87 6 horas 88 5 horas 89 4 horas e 30 minutos 90 4 horas 91 3 horas e trinta minutos 92 3 horas 93 2 horas e 40 minutos 94 2 horas e 15 minutos 95 2 horas 96 1 hora e 45 minutos 98 1 hora e 15 minutos 100 1 hora 102 45 minutos 104 35 minutos 105 30 minutos 106 25 minutos 108 20 minutos 110 15 minutos 112 10 minutos 114 8 minutos 115 7 minutos Fonte: Anexo I da NR 15/MTE Dado o Nível Equivalente (NE para NHO 01 e Lavg para NR 15), a partir da dose aferida via audiodosímetro, encontra-se o tempo máximo permitido para cada situação acústica, aplicando as fórmulas abaixo, para q=3 e q=5, respectivamente. Para decidir qual fórmula aplicar, basta identificar nas equações abaixo aquelas com o número 3, pois essas serão da NHO 01; e número 5, pela NR 15. 184 UNIDADE IV │ RUÍDO Exercício Resolvido 1 Com essa formulação e considerando, por exemplo, um ambiente industrial no qual há três situações acústicas ruidosas bem definidas cujos perfis de exposição apresentam níveis médios de: 88,57 dB (A) para 60 minutos de tempo de exposição diária; 92,32 dB(A), 60 min; 84,33 dB(A), 360 minutos. Dado esse cenário, pede-se que: Cálculo pela Dose pela NHO 01. Cálculo da Dose pela NR 15. Cálculo do NE e NEN pela NHO 01. Cálculo do Lavg NR 15. Deve-se pagar o Financiamento da Aposentadoria Especial – FACET à RFB? Deve-se pagar Adicional de Insalubridade? Discussão. 1º Passo. Encontrar os tempos máximos permitidos para cada situação acústica, considerando a troca q=3 e q=5. Para q=3, aplicando a fórmula , tem-se: » 84,33 dB(A) 560,37 min; » 88,57 dB(A) 210,39 min e » 92,32 dB(A) 88,46 min; 185 RUÍDO │ UNIDADE IV » Para q=5, aplicando a fórmula , tem-se: » 84,33 dB(A) 526,72 min; » 88,57 dB(A) 292,62 min e » 92,32 dB(A) 173,99 min; Faz-se necessário somar as frações de dose, compondo as três situações acústicas, respeitando os tempos máximos permitidos, acima calculados, conforme a fórmula: » Para q=3, nos termos da NHO 01, aplicando os tempos de exposição pelos tempos máximos permitidos, se encontra a dose: » 360 60 60 560,37 210,39 88,46 + + = 1,6059, que representa uma dose de 160,59% » Para q=5, nos termos do Anexo I da NR 15, aplicando os tempos de exposição pelos tempos máximos permitidos, se encontram duas doses: 360 60 60 526,72 292,62 173,99 + + = 1,2334, que representa uma dose de 123,34%, considerando a carga acústica inferior a 85 dB(A) ou = 60 60 292,62 173,99 + 0,5499, que representa uma dose de 54,99%, na hipótese altamente restritiva, uma vez que desconsidera a carga acústica inferior a 85 dB(A). Como visto nesta obra, o descarte das energias inferiores a 85 dB(A) não é razoável, portanto, assinalamos como valor correto, pela NR 15, a dose de 123,34%. Todavia, registre-se que ao fazer esse descarte, suprimindo a carga relativa à primeira a situação (84,33 dBA), tem-se uma dose de 54,99%. 2º Passo. Com essa base é possível responder às questões seguintes: a. DNHO = 160,59% b. DNR15 = 123,34% NE = 10x log (480/T x Dose/100) + 85 NE = 10x log (480/480 x 160,59/100) +85 NE = 10 x log (1,6059) + 85 NE = 2,05 + 85 NE = 87,05 dB (A). NEN = 87,05 + 10.log (480/480) NEN = NE = 87,05 dB (A) Lavg(NR15) = 80 + 16,61 x log (0,16 x D (%) / T (h)) considerando a Dose de 123,34% 80 + 16,61 x log (0,16 x 123,34/8) = 86,51 dB(A). Considerando a Dose de 54,99% 80 + 16,61 x log (0,16 x 54,99/8) = 80,59 dB(A). 186 UNIDADE IV │ RUÍDO Deve-se pagar o Financiamento da Aposentadoria Especial – FACET à RFB? FACET, sim, pois de acordo com o Anexo IV do Regulamento da Previdência Social, aprovado pelo Decreto nº 3048, de 1999: «2.0.1 (...) a) exposição a Níveis de Exposição Normalizados (NEN) superiores a 85 dB(A).», combinado com IN no 971/2009 da RFB, art 279. Neste caso, temos que o NEN calculado é de 86,7dB(A), portanto deve-se pagar o Financiamento de aposentadoria especial no valor de 6% da remuneração bruta do trabalhador exposto a esse ruído para fins de precocidade da aposentadoria na proporção de 1 para 4, ou seja de 40 dias para grupo de 100 dias submetido a ruídos além dose máxima de 100% (NEN de 85 dB(A). Deve-se pagar Adicional Insalubridade, pois para 8h de exposição, a dose (123,34%) ficou superior à unidade, que equivale a pagar 20% do salário mínimo ao trabalhador agredido acusticamente. Discussão Assevera-se que pelo Anexo 1 da NR 15, com aplicação reduzida pelo descarte das cargas inferiores a 85 dB(A) a dose (DNR15 = 54,99% e Lavg de 80,69 dB(A)] há um enorme prejuízo ao trabalhador, dado o escancarado disparate de apuração de dose para as mesmas situações acústicas. A situação acústica (84,33 dB (A)) não é capturada, pois como não está listada naquele anexo 1, pressupõe-se erroneamente que a exposição possa ir ao infinito, quando em verdade poder-se-ia se expor até 526,72 min. Além disso, como já visto, a NR 15 por adotar fator de dobra (q) igual a cinco, faz com que a dose apurada seja 54,99% e reduzida a praticamente um terço da real. Equívoco que persiste desde 1977 até os dias atuais por conta do viés ideológico, que mesmo adotando essa conta errada, tem-se que se ao se ultrapassar a dose máxima, paga-se uma 20% do salário-mínimo: verdadeiro estímulo à agressão e lesão corporal. Percebe- se neste caso (160,59% dividido por 54,99%) que a dose real, e correta, é quase três vezes aquela fictícia, e errada, calculada pela NR15, com aplicação reduzida. Mesmo mitigando, ainda assim, se percebe neste caso (160,59% dividido por 123,34%) que a dose real, e correta, é quase 30% superior àquela fictícia, e errada, calculada pela NR15, com aplicação inclusiva. Reafirma-se aqui que não há no Anexo I da NR 15 nenhuma determinação expressa de supressão das cargas inferiores a 85 dB(A) e superiores a 80 dB(A), além do raciocínio ilógico e irracionalidade física dessa exclusão, motivos pelos quais se deve proceder ao cálculo do somatório das frações de dose com essas cargas, mitigando assim, ainda que de forma residual, o desvio promovido pela NR 15 da verdadeira situação acústica a qual se subordina o trabalhador. 187 RUÍDO │ UNIDADE IV Exercício Resolvido 2 Qual é o limite de tolerância para jornada com 4 horas-extras acima de 8 horas. a. para receber adicional insalubridade? Considerando a seguinte fórmula que embasa a NR 15, ( ) 80 5 16T min 2 Lavg−= → L= 5x [log(16/T)/log2] + 80, tem- se que para 12h de trabalho: L= 5x [log(16/12)/log2] + 80. L= 82 dB(A). b. parafazer jus a aposentadoria especial e recolher FACET_25_6%? Para 12h de trabalho no limite de dose a 100%, considerando a seguinte fórmula que embasa a NHO 01, tem-se: 8Leq 1 0 x log( ) 85 D x T = + = 10 x [log (100 x 8/12 x 60) + 85. L= 83,23 dB(A). c. Discussão. Percebe-se que a variável “hora-extra” é decisiva para o equilíbrio do meio ambiente do trabalho, podendo quando existir, sem qualquer mudança ambiental, tudo mais constante, tornar o ambiente insalubre e ensejar pagamento de adicional e recolhimento de FACET_25_6%. Para isso basta na execução das horas-extras, atingir 82 dB(A) para o período de 12h ou 83,23 dB(A para se determinar os respectivos pagamentos. Outra forma de enxergar este exercício é usá-lo como chave fim-de-curso, ou seja, as horas extras seriam limitadas pelo NE ou Lavg ambiental. Exercício Resolvido 3 O mecânico de manutenção possui o seguinte perfil de exposição ao ruído na zona auditiva: 88 dB (A) para 1 hora de tempo de exposição diária; 92 dB(A), 1 hora; 84 dB(A), 6 horas. a. Calcule a Dose pela NHO 01 b. Calcule o NE e NEN pela NHO 01 c. Calcule a Dose pela NR 15 d. Calcule o Lavg NR 15 e. Deve pagar o Financiamento da Aposentadoria Especial – FACET à RFB? f. Deve-se pagar Adicional de Insalubridade? g. Discussão. 188 UNIDADE IV │ RUÍDO Resposta: Intensidade x tempo de máximo permitido de exposição 88 dB – 60min; 92 dB – 60 min; 84 dB – 360 min. Dose pela NHO 01. Consultando a NHO 01, têm-se os tempos de máximos permitidos de exposição por nível sonoro para 88, 92 e 84 dB(A), respectivamente: 240; 95,24 e 604,76 min. Aplicando na soma das frações parciais de dose: DNHO = 60/240 + 60/95,24 + 360/604,76 DNHO = 0,25+0,63+0,60 DNHO = 1,48 x 100 DNHO = 148% NE e NEN pela NHO 01 NE = 10x log (480/480 x 148/100) +85 NE = 10 x log (1,48)+85 NE = 1,7 + 85 NE = 86,7 dB (A) ; NEN = 86,7 + 10.log (480/480) NEN = 86,7 + 10.log 1 NEN = 86,7 dB (A) Dose pela NR15 Necessário se faz suprir a tabela da NR 15 Anexo 1, com os valores até o limite inferior da integração, 80 dB (A). Assim, operando a projeção de resultados, preenche-se a tabela da NR 15. Então, com q=5, para Lavg de 84 db(A), tem-se: ( ) 84 80 5 16T min 9 2 −= = h ; para 83 db(A), ( ) 83 80 5 16T min 10 2 −= = h ; (...) para 80 dB(A) 16h, assim em diante, conforme abaixo: Tabela 25. Nível de ruído dB (A) e duração permissível Nível de ruído dB (A) Máxima exposição diária permissível 80 16 horas 81 14 horas 82 12 horas 83 10 horas 84 09 horas 85 8 horas Fonte: Próprio autor (2019) Calculando a Dose pela NR15, considerando a situação de 84 dB(A), tem-se: DNR15 = 1/5 + 1/3 + 6/9 DNR15 = 0,2 + 0,33 + 0,66 1,196 DNR15 = 119,6%. Lavg pela NR15 Lavg = 80+16,61 log (0,16 D/T). Sendo, T = tempo de amostragem (horas decimais) e D = contagem da dose (porcentagem). Lavg = 80+ 16,61. Log (0,16. 119,6/8) Lavg = 86,29 dB(A). Deve-se pagar adicional insalubridade - AIns, pois para 8h de exposição, a intensidade em níveis médios ficou além de 85 dB(A), que equivale a pagar 20% do salário mínimo ao trabalhador agredido acusticamente. 189 RUÍDO │ UNIDADE IV FACET, sim, de acordo com o Decreto Nº 4.882 - de 18 de novembro de 2003 - DOU de 19/11/2003. O Art. 2º do Anexo IV do Regulamento da Previdência Social, aprovado pelo Decreto no 3.048, de 1999, dispõe: “2.0.1 (...) a) exposição a Níveis de Exposição Normalizados (NEN) superiores a 85 dB(A)”, combinado com IN 971/09 da RFB, art. 279. Neste caso, temos que o NEN calculado é de 86,7 dB(A), portanto deve-se pagar o Financiamento de aposentadoria especial no valor de 6% da remuneração bruta do trabalhador exposto a esse ruído para fins de precocidade da aposentadoria na proporção de 1 para 4, ou seja de 40 dias para grupo de 100 dias submetido a ruídos além dose máxima de 100% [NEN de 85 dB(A)]. Assevera-se que pela NR 15 – Anexo 1 [DNR15 = 53% e Lavg de 71,36 dB(A)] há um enorme prejuízo ao trabalhador dado o escancarado disparate de apuração de dose para as mesmas situações acústicas. A 3ª situação acústica (84 dB (A)) não é capturada, pois como não está listada naquele anexo 1, pressupõe exposição ao infinito, quando em verdade poder-se-ia se expor até 604,76 min. Além disso, como já visto, a NR 15 por adotar fator de dobra (q) igual a cinco, faz com que a dose apurada seja 60% (5/3) da real. Um absurdo, que persiste desde 1977 até os dias atuais, por conta do viés ideológico capitalista, que mesmo por essa conta caolha, ao se ultrapassar a dose máxima, paga-se uma ninharia: verdadeiro estímulo à agressão e lesão corporal. Percebe-se neste caso (148% dividido por 53%) que a dose real e correta é quase três vezes aquela fictícia e errada calculada pela NR15. Essa é a prova que o EST só deve usar a NR 15, apenas e tão-somente, para fins de pagamento de adicional de insalubridade. Para tudo mais, deve-se usar a NHO 01, que neste caso apropriou corretamente: DNHO = 148% e NEN = 86,7 dB (A). 190 CAPÍTULO 6 Ruído de impacto A determinação da exposição ao ruído de impacto ou impulsivo deve ser feita por meio de medidor de nível de pressão sonora operando em “Linear” e circuito de resposta para medição de nível de pico. Neste critério o limite de exposição diária ao ruído de impacto é determinado pela expressão a seguir: Onde: Np = nível de pico, em dB (Lin), máximo admissível; n = número de impactos ou impulsos ocorridos durante a jornada diária de trabalho. Os valores apresentados a seguir, com base na expressão anterior, indicam a correlação entre os níveis de pico máximo admissíveis e o número de impactos ocorridos durante a jornada diária de trabalho, extraída a partir da expressão de determinação do limite de exposição diária ao ruído de impacto. Tabela 26. Níveis de pico máximo admissíveis em função do número de impactos Np n Np n Np n 120 10000 127 1995 134 398 121 7943 128 1584 135 316 122 6309 129 1258 136 251 123 5011 130 1000 137 199 124 3981 131 794 138 158 125 3162 132 630 139 125 126 2511 133 501 140 100 Fonte: NHO 01 - Fundacentro Quando o número de impactos, ou de impulsos diários, exceder a 10.000 (n > 10.000), o ruído deverá ser considerado como contínuo ou intermitente. O limite de tolerância valor teto para ruído de impacto corresponde ao valor de nível de pico de 140 dB(Lin). O nível de ação para a exposição ocupacional ao ruído de impacto corresponde ao valor Np obtido na expressão acima, subtraído de 3 decibéis → (Np –3) dB. 191 Para (não) Finalizar O Brasil tem uma grave situação de ocorrência de doenças e acidentes do trabalho. De acordo com o Anuário Estatístico da Previdência Social de 2017, nos anos de 2015, 2016 e 2017 tivemos algo como 600 mil acidentes e doenças do trabalho. Foram gerados cerca de 9 mil inválidos e inúmeras mortes anualmente relacionados a esses acidentes e doenças. São perdas humanas incalculáveis e perdas bilionárias para nação. A H.T tem um papel fundamental na melhoria deste quadro estatístico, demandando profissionais que conheçam bem o assunto, para a implantação das ações prevencionistas. Este caderno abordou aspectos essenciais fatores de riscos físicos que dão base a essas ações. Muito há o que se fazer! Muito há o que se estudar! Muito há o que se aprender! Sucesso a vocês nesta difícil, mas promissora caminhada! Saudações prevencionistas! 192 Referências ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists).1992. Heat stress and strain: TLV (R). Threshold Limit Values for Physical Agents. 7th Edition. Documentation. 2009. ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists, USA. http:// www.acgih.org. ACGIH – (American Conference of Governmental Industrial Hygiene), Documentation of the Threshold Limit Values and Biological Exposure Indices, 1976, v. 1: p. 01-718. ALBUQUERQUE OLIVEIRA, Paulo Rogério. Fator de Risco Ruído: De Engenharia ao Direito. Ed LTr. SP. 177p. 2018. ALMEIDA, H. Influence of electric punchcard machines on the human ear. Archives of Otolaryngology, n. 51, p. 215-222, 1950. ANDREN, L. et al. Effect of noise on blood pressure and ‘stress’ hormones. Clinical Science, v. 62, p. 137-141. 1982. ANSI S1.25: Specification for Personal Noise Dosimeters. ARCURI, A. S. A.; CARDOSO, L. M. N. Limite de Tolerância? Revista Brasileira de Saúde Ocupacional. p 19: 99-106. 1991. Artigo Técnico publicado pela Revista ABHO, Ano 9, Número 21, em setembro/2010, além do enorme valor histórico, é revelador da saga brasileira contra a chaga social representada pelos acidentes do trabalho. BEDFORD, T. Environmental warmth and its measurement. Medical Research Memorandum No. 17. Londres: Her Majesty’s Stationery Office. 1940. BELDING, HS; Hatch, TF. Index for evaluating heat stress in terms of resulting physiological strain. Heating Piping Air Condit 27:129-136. 1955. BELTRANI, CHB. Dos limiares de audibilidade nas frequências de 250 a 18.000 Hz em indivíduos expostos a ruído ocupacional [tese]. São Paulo: Universidade Federal de São Paulo. Departamento de Fonoaudiologia; p37-42. 1999. 193 REFERÊNCIAS BENZINGER, T. H. Heat regulation: homeostasis of central temperature in man. Physiological reviews. 49(4), 671-759.1969. BRASIL. FUNDACENTRO, Norma de Higiene Laboral – NHO 06: Avaliação da Exposição ao Calor. São Paulo. 2ª Edição. 2017. BRASIL. INSS, Instrução Normativa 77. Aposentadoria Especial. 2015. BRASIL. RFB, Instrução Normativa 971. Capítulo IX. Riscos Ocupacionais. 2009. CAMARGO, M.G; FURLAN, M.M. Resposta Fisiológica do Corpo às Temperaturas Elevadas: Exercício, Extremos de Temperatura e Doenças Térmicas. Revista Saúde e Pesquisa. v. 4, n. 2, p. 278-288, maio/ago. 2011 - ISSN 1983-1870. DURÁN, J. E. R. Biofísica: Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Pearson Prentice Hall. 2003. FERNANDES, J. C. Acústica e Ruídos. 2002. Apostila do curso de graduação em Eng. Mecânica. UNESP. 18 p. Bauru, SP. FLETCHER, H.; MUNSON, W. A. Loudness, Its Definition, Measurement and Calculation. Journal of the Acoustical Society of America, v. 5, n. 2, p. 82-108. 1933. FULLER, FH; BROUHA L. New engineering methods for evaluating the job environment. ASHRAE J 8(1):39-52. 1966. FUNDACENTRO, São Paulo. NHO/01 - Avaliação da exposição ocupacional ao ruído. São Paulo. 37p. 2001. GAMBRELL, R. C. Doenças térmicas e exercício. In: LILLEGARD, W. A.; BUTCHER, J. D.; RUCKER, K. S. Manual de medicina desportiva: uma abordagem orientada aos sistemas. São Paulo, SP: Manole. p. 457-464. 2002. GISOLFI, CV; WENGER, CB. 1984. Temperature regulation during exercise: Old concepts, new ideas. Exercise Sport Sci Rev. 12:339–372 GIVONI, B; GOLDMAN, RF. Predicting heart rate response to work, environment and clothing. J Appl Physiol 34(2):201-204. 1973. GIVONI, B; GOLDMAN, RF. Predicting rectal temperature response to work, environment and clothing. J Appl Physiol 2(6):812-822. 1972. GRIFFIN, MJ. Handbook of Human Vibration. Londres: Academic Press. 1990. 194 REFERÊNCIAS GUYTON, Arthur C; HALL, John E. Physiology and Mechanisms of Disease. W. B. Saunders. ISBN 0721632998. 1996. HAMMEL, H. T.; PIERCE, J. B. (1968). Regulation of internal body temperature. Annual review of physiology. 30(1), 641-710. HARLAN, W. R. Impact of the environment on cardiovascular disease: Report of the American Heart Association task force on environment and the cardiovascular system. Circulation, v. 63, p. 243A-246ª. 1981. HASAN, J. Biomedical aspects of low-frequency vibration. Work Environ Health 6(1):19-45. 1970. HELERBROCK, Rafael. O que é convecção? Brasil Escola. Disponível em: https:// brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-conveccao.htm. Acesso em: 22 ago. 2019. HOUGHTON, FC; YAGOGLOU, CP. Determining equal comfort lines. J ASHVE 29:165–176. 1923. http://docplayer.com.br/22762023-Titulo-analisando-os-limites-de-tolerancia- brasileiros-autoras-teresa-cristina-nathan-outeiro-pinto-maria-cristina-esposito- silverio-p.html (2005). https://alunosonline.uol.com.br/fisica/lei-stefan-boltzmann.html. https://archive.org/details/gov.law.ansi.s1.25.1991 ISO 1999: Acoustics - Determination of Occupational Noise Exposure and Estimation of Noise-Induced Hearing Impairment. ISO 2631-1. Mechanical vibration and shock – evaluation of human exposure to whole-body vibration – Part I: general requirements. Switzerland: International Standard, 1997. KIYATKIN, E. A. Brain temperature homeostasis: physiological fluctuations and pathological shifts. Frontiers in bioscience: a journal and virtual library, 15, 73. 2010. LAAT, EF. Trabalho e risco no corte manual de cana-de-açúcar: a maratona perigosa nos canaviais [Tese de Doutorado]. Piracicaba: Universidade Metodista de Piracicaba; 2010. Laeq (8h) equivalent continuous sound for 8 hr. 195 REFERÊNCIAS Laeq (8h) equivalent continuous sound for 8 hr. LEITHEAD, CA; LIND, AR. 1964. Heat Stress and Head Disorders. Londres: Cassell. Limites de Exposição (TLVs) para Substâncias Químicas e Agentes Físicos e Índices Biológicos de Exposição (BELs). Tradução ABHO – Associação Brasileira de Higienistas Ocupacionais. Cincinnati, 1958. ACGIH – (American Conference of Governamental Industrial Hygiene). MORAES, O. et al. O calor e o operário da construção civil: estudo de caso. In: Encontro Nacional Sobre Conforto no Ambiente Construído, 2003, Curitiba. Anais... Curitiba, PR: [S. n.], p. 330-337. 2003. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 1986. Occupational exposure to heat and hot environments. HSM 72-10269. Washington, DC: US Department of Health Education and Welfare. NIOSH Publication No. 86-113. Washington, DC: NIOSH. 2013 (Draft). 2016. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).1986. Occupational exposure to hot environments. NIOSH Publication No. 86-113. Washington, DC: NIOSH. NUSSENSVEIG, M. Curso de Física básica. São Paulo: Edgar Blücher, v. 2. 2002. OLIVEIRA-ALBUQUERQUE, PR. Do Exótico ao Esotérico: uma sistematização da saúde do trabalhador. 1. ed. São Paulo, Editora LTr. p 89. 2011. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1984. Thermal Environments- Specifications Relating to Appliances and Methods for Measuring Physical Characteristics of the Environment. Ginebra: ISO. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1985. ISO 7726. Thermal Environments - Instruments and Methods for Measuring Physical Quantities. Ginebra: ISO. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1985. ISO 7726. Thermal Environments - Instruments and Methods for Measuring Physical Quantities. Ginebra: ISO. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1989a. ISO 7243. Hot Environments - Estimation of the Heat Stress on Working Man, Based on the WBGT Index (Wet Bulb Globe Temperature). Ginebra: ISO. —. 1989b. ISO 196 7933. Hot Environments - Analytical Determination and Interpretation of Thermal Stress using Calculation of Required Sweat Rate. Ginebra: ISO. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1989b. ISO 7933. Hot Environments - Analytical Determination and Interpretation of Thermal Stress using Calculation of Required Sweat Rate. Ginebra: ISO. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1990. ISO 8996. Ergonomics - Determination of Metabolic Heat Production. Ginebra: ISO. Organización Internacional de Normalización (ISO). 1992. ISO 9886. Evaluation of Thermal Strain by Physiological Measurements. Ginebra: ISO. Organización Mundial de la Salud (OMS). Health factors involved in working under conditions of heat stress. Technical Report 412. Ginebra: OMS. 1969. OSHA (1981). Occupational Noise Exposure: Hearing Conservation Amendment. U.S. Dept. Labor, Occupational Safety and Health Administration, 46 Fed. Reg. 4078-4179. OSHA (1983). “OSHA Instruction CPL 2-2.35, Nov. 9, 1983” in Guidelines for Noise Enforcement. Occupational Safety and Health Administration, U.S. Dept. Labor, Washington, DC. PARSONS, KC; FOX, JG; METZ, B. Heatstress indices (número especial). Ergonomics. Vol. 38, No. 1, enero 1995. ROSCANI, Rodrigo Cauduro. et al. Risco de exposição à sobrecarga térmica para trabalhadores da cultura de cana de açúcar no Estado de São Paulo, Brasil. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, v. 33, n. 3, e00211415, 2017. SANTOS, U. P. et al. Ruído: Riscos e Prevenção, 2° ed. São Paulo: Hucitec. 1996. Seminário de Estocolmo 86. Symptomatology and diagnostic methods in the hand-arm vibration syndrome. Scand J Work Environ Health 13:271-388. 1987. SOUZA, N. S. S. Hipertensão arterial entre trabalhadores de petróleo expostos a ruído. Cad. Saúde Pública, v. 17, n. 6, p.1481-1488, nov/dez. 2001. Suter (1992) also concluded that the 3 dB(A) exchange rate was the method most firmly supported by the scientific evidence now available. Some key arguments summarized were: 1. TTS2 (TTS measured 2 minutes after exposure) is not a consistent measure of the effects of a single day’s exposure to noise, and the NIPTS after many years may be quite different from the TTS2 produced at the end of an 8-hour day. Research has failed to show a significant correlation between TTS and PTS, and the relationships 197 REFERÊNCIAS between TTS, PTS, and cochlear damage are equally unpredictable. 2. Data from animal experiments support the use of the 3 dB(A) exchange rate for single exposures of various levels within an 8-hour day. But there is increasing evidence that intermittency can be beneficial, especially in the laboratory. However, these benefits are likely to be smaller or even non-existent in the industrial environment where sound levels during intermittent periods are considerably higher and where interruptions are not evenly spaced. 3. Data from a number of field studies correspond well to the equal-energy rule. 4. CHABA’s assumption of the equal temporary effect theory is also questionable in that some of the CHABA-permitted intermittent exposures can produce delayed recovery patterns even though the magnitude of the TTS was within “acceptable” limits, and chronic, incomplete recovery will hasten the advent PTS. The CHABA criteria also assume regularly spaced noise bursts, interspersed with periods that are sufficiently quiet to permit the necessary amount of recovery from TTS. Both of these assumptions fail to characterize noise exposures in the manufacturing industries, although they may have some validity for outdoor occupations, such as forestry and mining. Por tradução livre do autor: Suter (1992) concluiu que o fator de 3 dB (A) era o método mais firmemente suportado pela evidência científica agora disponível. Alguns dos principais argumentos resumidos foram: 1. O TTS2 (TTS medido 2 minutos após a exposição) não é uma medida consistente dos efeitos de uma exposição de um dia ao ruído e o NIPTS, pois após muitos anos pode ser bastante diferente do TTS2 produzido no final de um dia de 8 horas. A pesquisa não mostrou correlação significativa entre TTS e PTS, e as relações entre TTS, PTS e danos cocleares são igualmente imprevisíveis. 2. Os dados de experiências com animais apoiam o uso do fator de troca a 3 dB (A) para exposições únicas de vários níveis dentro de um dia de 8 horas. Mas há evidências crescentes de que a intermitência pode ser benéfica, especialmente no laboratório. No entanto, esses benefícios provavelmente serão menores ou mesmo inexistentes no ambiente industrial onde os níveis de som durante os períodos intermitentes são consideravelmente maiores e onde as interrupções não estão uniformemente espaçadas. 3. Os dados de uma série de estudos de campo correspondem bem à regra de energia igual. 4. O pressuposto de CHABA da teoria do igual efeito temporário também é questionável em que algumas das exposições intermitentes permitidas por CHABA podem produzir padrões de recuperação atrasados, embora a magnitude do TTS esteja dentro dos limites “aceitáveis” e a recuperação crônica e incompleta acelerará a chegada do PTS. Os critérios CHABA também assumem razões de ruído regularmente espaçados, intercalados com períodos suficientemente silenciosos para permitir a quantidade necessária de recuperação de TTS. Ambos os pressupostos não caracterizam a exposição ao ruído nas indústrias de manufatura, embora possam ter alguma validade para ocupações ao ar livre, como a silvicultura e a mineração. 198 REFERÊNCIAS REVISTA ABHO, Ano 9, Número 21. p9. The NIOSH recommended exposure limit (REL) of 85 dBA for occupational noise exposure audiometric frequency in the definition of hearing impairment. The new risk assessment reaffirms support for the 85-dBA REL. The excess risk of developing occupational noise-induced hearing loss (NIHL) for a 40-year lifetime exposure at the 85 dBA REL is 8%, which is considerably lower than the 25% excess risk at the 90 dBA permissible exposure limit currently enforced by the Occupational Safety and Health Administration (OSHA) and the Mine Safety and Health Administration (MSHA). Tradução livre: O NIOSH recomendou o limite de exposição (REL) de 85 dBA para a frequência audiométrica da exposição ao ruído ocupacional na definição de deficiência auditiva. A nova avaliação de risco reafirma o suporte para o REL de 85 dBA. O excesso de risco de desenvolver perda auditiva induzida pelo ruído ocupacional (NIHL) para uma exposição de vida de 40 anos no REL de 85 dBA é de 8%, o que é consideravelmente menor do que os 25% no limite de exposição admissível de 90 db, atualmente aplicado pela OSHA e a Administração da Segurança e Saúde das Minas (MSHA). VIEIRA, K. G. Perda da força sofrida pelo arco do equipamento de proteção individual auricular tipo concha de acordo com o tempo de utilização. 2003. 73p. Monografia (Curso de Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho), Unesp, Bauru/SP. 2003. VOGT, JJ; CANDAS, V.; LIBERT, JP; DAULL, F. Required sweat rate as an index of thermal strain in industry. Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort, dirigido por K Cena y JA Clark. Amsterdam: Elsevier. 99-110. 1981. WEBB, P. The physiology of heat regulation. Am J Physiol. 1995;268(4 Pt 2): R838-50. Fontes das figuras Figura 1: Fonte: http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM049/Aula%201.pdf. Figura 2: Fonte: http://www.tst.jus.br/image/journal/article?img_id=3988052&t=1363730915275. Figura 5: Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-conveccao. htm Figura 6: Fonte: Organización Mundial de la Salud (OMS). 1969. Health factors involved in working under conditions of heat stress. Technical Report 412. Ginebra: OMS. 199 REFERÊNCIAS Figura 7: Fonte: http://labcisco.blogspot.com/2013/03/o-espectro-eletromagnetico- na-natureza.html Figura 8: Fonte: Fundacentro, NHO 06, 2017. Figura 9: https: estudodacor.files.wordpress.com/2014/08/espectro-eletromagnetico1. jpg. Figura 10: Fonte: Quadro 1 do Anexo 3 da NR-15. Figura 14: Fonte: https://www.grund-wissen.de/physik/_images/schaukel.png. Figura 15: Fonte: http://www.physbot.co.uk/uploads/1/2/5/0/12507040/8471959_ orig.png Figura 16: Fonte: https://www.grund-wissen.de/physik/_downloads/federpendel.svg Figura 17: Fonte: https://physikunterricht-online.de/wp-content/uploads/2014/10/ Kreisbewegung_Harmonische-Schwingung.jpg. Figura 18: Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/3626390/ Figura 20: Fonte: https://www.qiaj.jp/pages/frame20/images/fig21-01_1-e-240x160. png Figura 21: Fonte: https://www.researchgate.net/profile/Jose_Mendes_Junior/ publication/309359183/figure/fig1/AS:440297642565632@1481986546256/Figura- 1-a-Sensor-piezoeletrico-comercial-b-as-acoes-impostas-ao-sensor-e-em-c-a.png. Figura 22: Fonte: ISO 8041 (2017) – Human response to vibration – Measuring Instrumentation. Com adaptações. Figura 23: Fonte: NHO 09 da Fundacentro. Figura 24: Fonte: NHO 09 da Fundacentro. Figura 26: Fonte: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT0YQisI zyoejRF3iHGYjUn3-cTKqDquC-J0YRUi5ciFNXFEVQ5. Figura 27: Fonte: ISO 2631:2004, com adaptações.Figura 28: Fonte: Folheto de divulgação Brüel Kjaer do Brasil, Medição de vibração, 1982. Figura 33: Fonte: NHO 09 – Fundacentro, adaptada da ANSI 2631- 2004. 200 REFERÊNCIAS Figura 34: Fonte: ANSI 5349. Figura 36: Fonte: https://www.vwffundacoes.com.br/medias/uploads/tubulao-ar- comprimido/tubulao-ar-comprimido-4.jpg. Figura 37: Fonte: http://1.bp.blogspot.com/-WLesZwOnZ98/Vc3pOjIhxQI/ AAAAAAAAk2Y/q9wkZD-E5JY/s1600/Funda%25C3%25A7%25C3%25A3o%2Bcom %2BTubul%25C3%25B5es%2B-%2BO%2Bque%2B%25C3%25A9%2Be%2Bcomo%2B fazer%2B7. Figura 40: Fonte: FERNANDES, J. C. Acústica e Ruídos. 2002. Apostila do curso de graduação em Eng. Mecânica. UNESP. 18 p. Bauru, SP. Figura 39: Fonte: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/fourier. Figura 41: Fonte: https://static.wixstatic.com/media/1f1126_36214a5a27dd4e54837c 884bf9ec35e9~mv2.png/v1/fill/w_630,h_473,al_c,usm_0.66_1.00_0.01/1f1126_36 214a5a27dd4e54837c884bf9ec35e9~mv2.png. Figura 42: Fonte: OSHA (1981). “Occupational Noise Exposure: Hearing Conservation Amendment.” U.S. Dept. Labor, Occupational Safety and Health Administration, 46 Fed. Reg. 4078-4179. OSHA (1983). “OSHA Instruction CPL 2-2.35, Nov. 9, 1983” in Guidelines for Noise Enforcement. Occupational Safety and Health Administration, U.S. Dept. Labor, Washington, DC. Figura 43: Fonte: Teresa e Maria Cristina (2005). Sites http://www.tst.jus.br/noticias/-/asset_publisher/89Dk/content/turma-considera- corte-de-cana-atividade-de-risco-para-fim-de-indenizacao-de-acidente. http://obutecodanet.ig.com.br/index.php/2014/09/17/22-fatos-sobre-o-corpo- humano-que-ira-surpreender-voce/. http://www.acoustic-glossary.co.uk/definitions-l.htm. http://www.feiradeciencias.com.br/sala10/index10.asp. https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/category/physics/sound-and-waves. https://phet.colorado.edu/sims/resonance/resonance_pt_BR.html. 201 REFERÊNCIAS https://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_pt_BR.html. https://www.youtube.com/watch?v=_eg09hso-ww. https://www.youtube.com/watch?v=0qVcbo_Z22o. https://www.youtube.com/watch?v=-3LH8doJ3xc. https://www.youtube.com/watch?v=ab8xfZJWYTk&spfreload=10. https://www.youtube.com/watch?v=ALZ0Boe2jT8&list=PLaRPWQshCUc31ldlf6as0 vtuf6pLm8SuI&index=1. https://www.youtube.com/watch?v=b6g0JBSNKKk. https://www.youtube.com/watch?v=BjH_65ZEVIU&index=2&list=PLaRPWQshCU c3XCnowGbXftnj34bCSEGOb. https://www.youtube.com/watch?v=BtG9FgGQAwU. https://www.youtube.com/watch?v=FLdZIBxGhOg. https://www.youtube.com/watch?v=fqAKBRJYWDs. https://www.youtube.com/watch?v=Fu57WSILt6A. https://www.youtube.com/watch?v=homWtvuRPGI. https://www.youtube.com/watch?v=IV2ahl23EAY. https://www.youtube.com/watch?v=Jqftip1TyhI. https://www.youtube.com/watch?v=Nb5RPif_2Ns. https://www.youtube.com/watch?v=NlOUgpY5mqY. https://www.youtube.com/watch?v=NZd8WPD353I. https://www.youtube.com/watch?v=ObBuR1qKRBM. https://www.youtube.com/watch?v=PbmZsTxSbDY. https://www.youtube.com/watch?v=qNf9nzvnd1k. https://www.youtube.com/watch?v=rfa93mAtNd0. https://www.youtube.com/watch?v=sL71AWxkLJM. 202 REFERÊNCIAS https://www.youtube.com/watch?v=t6k3WD6Eie4&index=1&list=PLaRPWQshCUc1 hn2Vcjqf7T5qfQRCf7L8J. https://www.youtube.com/watch?v=t6k3WD6Eie4. https://www.youtube.com/watch?v=UJepcQn04RE&list=PLaRPWQshCUc3XCnowG bXftnj34bCSEGOb&index=4. https://www.youtube.com/watch?v=uO9nl7wDy2Q&index=3&list=PLaRPWQshCUc 3XCnowGbXftnj34bCSEGOb. https://www.youtube.com/watch?v=vT-XfpTmF-c. https://www.youtube.com/watch?v=WbyfnO1jMKg. https://www.youtube.com/watch?v=WOBpuk8FfzY&list=PLaRPWQshCUc0r6EZnt B7UYGS1auraxY_t&index=4. https://www.youtube.com/watch?v=Wwvy9UM3mVA. https://www.youtube.com/watch?v=ZeAUFsuevyc. https://www.youtube.com/watch?v=ZewuG-rglpg. https://www.youtube.com/watch?v=zlERwVnae_A&list=PLaRPWQshCUc0r6EZnt B7UYGS1auraxY_t&index=5. _Hlk18582402 _Hlk17818212 _TOC_250018 RANGE!A1 _Hlk18112674 _Hlk18145101 _Ref18486189 _Ref18487880 _Ref18488483 _Hlk18492777 _Hlk18585422 _Hlk18585426 _Ref488932881 _Ref489737603 _Ref488934993 _Ref488934980 _Hlk491789288 _Ref490739737 _Ref18534447 _Ref489183973 _Ref489271394 _Ref18533727 _Ref489194117 _Hlk506421030 Apresentação Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa Introdução Unidade I Temperaturas Anormais Capítulo 1 Termologia, Calor e Termorregulação Capítulo 2 Reações Fisiológicas ao Calor Capítulo 3 Avaliação dos parâmetros básicos do ambiente de trabalho Capítulo 4 FACET e Adicional de Insalubridade (AIns) Capítulo 5 Práticas prevencionistas em ambientes quentes Capítulo 6 Temperaturas anormais – Frio Unidade II Vibrações Capítulo 1 Aspectos gerais Capítulo 2 Organização Internacional de Padronização – ISO Capítulo 3 Vibrações de corpo inteiro – VCI Capítulo 4 Vibrações de mãos e braços – VMB Unidade III Pressões Anormais e Radiações Capítulo 1 Pressões em Tubulões a Ar Comprimido Capítulo 2 Radiações ionizantes Unidade IV RUÍDO Capítulo 1 Aspectos Gerais Capítulo 2 Definições físicas e matemáticas relacionadas ao ruído Capítulo 3 Métricas do ruído para fins de avaliação ambiental Capítulo 4 Aplicações conforme normas previdenciárias, tributárias e trabalhistas Capítulo 5 Fundamentos científicos relativos ao ruído Capítulo 6 Ruído de impacto Considerações finais Referências Referências