AVALIAÇÃO DO CONFORTO TÉRMICO PARA MACEIÓ-AL

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1 AVALIAÇÃO DO CONFORTO TÉRMICO PARA MACEIÓ-AL Natália Tavares Campos¹, Horácio Mendonça de Brito Neto²; Manoel da Rocha Toledo Filho³. ¹Graduanda em Meteorologia ICAT/ UFAL, Maceió AL, Brasil. ²Graduando em Meteorologia ICAT/ UFAL, Maceió AL, Brasil. ³Professor Doutor do Instituto de Ciências Atmosféricas ICAT/ UFAL, Maceió AL, Brasil. ABSTRACT: The wind chill or temperature (or wind chill in English) is apparent great importance to knowledge biometeorology of human interference climate health, comfort and human behavior, because if the environmental thermal conditions are unfavorable, being man finds it difficult to perform certain functions. Feels like it is the perception of temperature air, which may differ from actual temperature due to factors weather conditions that affect heat transfer between the body and air, like humidity, density and wind speed. The thermal conditions of an environment and the perception of comfort or discomfort are related to heat production by metabolism body, which is transferred to the environment in order to maintain vital bodily function, resulting in a sense psychological and body temperature. The temperature is a climatic parameter that characterizes the conditions environmental setting for the living, a level comfort. The feeling of comfort can be quantified through an index related to the concept of air temperature and relative humidity, which term "apparent temperature" or "index comfort ". According to Fanger (1972), a person is thermal comfort when all heat produced, or won by the human body, is equal to the amount of heat lost to the external environment by the same body and same proportion to the body maintain energy balance. Thermal comfort is a condition of satisfaction related to meteorological variables, such as: temperature, wind and relative humidity (RH) of air. In this work, the main objective was to address the feeling heat on the population of Miami in 2004 to Palavras-Chave: Biometeorologia Humana, Índice de Temperatura Windchill. 1 INTRODUÇÃO A biometeorologia humana trata das influências do ambiente atmosférico sobre o homem, com base em seus estudos em índices térmicos empíricos tais como o Índice de Calor (IC) (Steadman, 1979), o Índice de Wind-chill (Siple e Passel, 1954), o Índice de Conforto Humano (ICH) (Anderson 1965) e o Índice de Desconforto de Humano (IDH) (Ono e Kawamura, 1991). O índice de conforto é estimado através de estudos de Steadman (1979) que verificou respostas fisiológicas humanas a várias situações meteorológicas distintas. Kalkstein (1982) estimou um índice de stress climático que leva em consideração a convivência do ser humano com o clima de um determinado local, calculado pela avaliação de como a temperatura aparente para um dia particular diverge da temperatura aparente média. Para expressar como uma pessoa se sente num determinado ambiente, numa escala de muito frio a muito quente, certos índices meteorológicos tem sido usados baseados em um ou mais elementos meteorológicos, como por exemplo: temperatura do ar, umidade do ar, velocidade do vento e radiação solar. A temperatura e a umidade do ar são, normalmente, os mais usados na definição desses índices. A temperatura do ar é a variável mais utilizada, visto ser uma das mais importantes nos processos que regem a transferência de calor entre corpos. Além disso, a sensação causada pelo ambiente sobre o corpo humano está relacionada com a temperatura. Para Varejão-Silva (2005) variações do teor de umidade do ar, associadas às da temperatura estabelecem o conforto ambiental, mas a UR é o principal fator responsável pela sensação de desconforto. Há um intervalo estreito de satisfação das condições ambientais no qual o homem sente-se confortável. Winterling (1979) explica sobre a sensação de desconforto que acompanha as altas umidades. Ele diz que pode-se escapar da intensa radiação solar buscando sombras e pode-se gerar brisa por meio de ventilação, porém não há

2 como escapar dos efeitos da alta umidade acompanhada de alta temperatura. A sensação do aumento de calor com altas umidades está relacionada com a diminuição do resfriamento evaporativo. O presente trabalho tem como objetivos: calcular os índices térmicos baseado nos valores diários de temperatura do ar e umidade do ar, classificar as variações de sensação e conforto de acordo com os índices obtidos e caracterizar aspectos do clima de Maceió em função dos índices de conforto. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Para estudar a sensação térmica foi selecionado um conjunto de dados meteorológicos, obtidos pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) da estação meteorológica convencional de Maceió, de temperatura do ar (Tar), umidade relativa do ar (UR) e velocidade do vento, correspondentes aos dados diários dos anos de 2004, 2005 e O Índice de Calor foi calculado utilizando a equação de Steadman (1979: IC = - 42, , *T + 10, *UR - 0, *T*UR - 6,83783*10-3* T2-5,481717*10-2*UR2 + 1,22874*10-3*T2*UR + 8,5282*10 4*T*UR2-1,99*10 6* T2*UR2 Os valores para os Índices de Calor (IC) são: Menor que 27 C, Ausência de Alerta; 27 a 32 C Atenção, com Possível fadiga em casos de exposição prolongada e atividade física; 32,1 a 41 C, Muito Cuidado com Possibilidade de cãibras, esgotamento e insolação para exposições prolongadas e atividade física; 41,1 a 54 C, Perigo com sintomas de Cãibras, insolação e esgotamento prováveis. Possibilidade de dano cerebral (AVC) para exposições prolongadas com atividade física e Maior que 54 C, Extremo Perigo com possibilidades de Insolação e Acidente Vascular Cerebral (AVC). O Índice de Conforto Humano (ICH) foi calculado pela fórmula descrito por Anderson (1965), citado por ROSENBERG (1983). Este índice é descrito como: 5 ICH T a ea 10 9 Onde Ta é a temperatura do ar em graus Celsius; ea é a pressão de vapor que pode ser calculada do seguinte modo: e s*ur ea 100 O es, que é a pressão de vapor do ar saturado, pode ser calculada usando a equação de Tetens (1973): 7, 5 *Ta 237, 3ta e s 6, 10*10 Para classificar o grau de conforto em função dos valores de ICH obtidos, segue-se os seguintes critérios: Valores entre 20 29, Graus de Conforto Confortável, 30 39, Graus de conforto variando, 40 45, Desconforto suportável e 46 ou mais, Desconfortável. O Índice de Desconforto Humano (IDH) foi calculado pela fórmula descrito por (ONO e K W, 1991), sendo Ta a temperatura do ar e Td a temperatura de orvalho. IDH = 0,55 Ta + 0,2 Tpo + 5,28 Onde Td foi estimado de acordo com a equação: bα Ta,UR Td= a α Ta,UR

3 Sendo que: α a Ta b+ta Ta,UR = + lnur Com a 17,27 e b 237,7 ( ) As faixas de valores do índice de desconforto de Kawamura (IDH) relativas às condições de conforto térmico sentidas pelas pessoas (ONO e KAWAMURA, 1991) são: IDH > 80, Estresse devido ao calor ; 75 > IDH > 80, Desconfortável devido ao calor ; 60 > IDH > 75, Confortável ; 55 > IDH > 60, Desconfortável devido ao frio e IDH < 55, Estresse devido ao frio. Para o cálculo para temperatura Windchill foi utilizado à equação reformulada por Schwerdtfeger (1984), foi derivada por Falconer (1968) e Dare (1981) a partir de Siple e Passel (1954). (CPTEC, 1991). Tw 10* v 10, 45 v * T Onde: V é a velocidade do vento em m/s e T é a temperatura do ar ( C). O resultado desta operação é Tw que dará a Temperatura Equivalente de Windchill ( C). 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES A Figura 1 é referente ao Índice de Calor e podemos analisar que os valores obtidos são divididos em duas fases. Durante a primavera, verão e outono, os índices ficaram entre 27 e 32, indicando nível de alerta tenção com prováveis sintomas para a população de Possível fadiga em casos de exposição prolongada e atividade física. Já no inverno, valores inferiores a 27, indicando Ausência de Alerta. Figura 1 Valores do Índice de Calor (IC) para os anos estudados em Maceió, Alagoas.

4 Na figura 2 encontramos o Índice de Conforto Humano com grau de umidade que também variam durante as estações primavera, verão e outono com índices entre 32 e 39 C, o que indica em Graus de conforto variando, não obtendo variações significativas. Figura 2 Valores do Índice de Conforto Humano (ICH) para os anos estudados em Maceió, Alagoas. Na figura 3 temos o Índice de Desconforto Humano onde foi analisado que os valores obtidos são divididos em duas fases. E que durante as estações de primavera, verão e outono os índices ficaram no intervalo de 72 a 78 C, variando o efeito de conforto para desconforto, devido ao calor. Figura 3 Valores do Índice de Desconforto Humano (IDH) para os anos estudados em Maceió, Alagoas.

5 Na figura 4 temos o Índice de Windchill e podemos observar os valores máximos durante a primavera, verão e outono, e mínimas no inverno. Podemos analisar que os valores obtidos da temperatura observada na estação meteorológica são menores do que a temperatura sentida, variando em média 4 C de acordo com os índices de sensação térmica, está variando. Figura 4 Valores do Índice de Windchill (Tw) para os anos estudados em Maceió, Alagoas. 4 CONCLUSÃO O presente estudo procurou analisar o conforto térmico da cidade de Maceió AL, durante os anos de 2004, 2005 e Embora não se tenha verificado situações de extremo perigo em nenhuma época do ano, existem ocasiões em que a população se ressente do conforto térmico. Pode-se verificar que as condições ambientais para Maceió foram satisfatórias, onde a umidade e a temperatura do ar, embora tenham influências sobre a sensação térmica do corpo humano, não exerceram um desconforto muito intenso que proporcione grandes riscos a saúde das pessoas. Podemos concluir que houve grande semelhança no comportamento do conforto térmico entre os anos estudados, sendo que para o ano de 2005 foi onde obtivemos os maiores índices e os menores índices no ano de REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VAREJÃO-SILVA, M.A. Meteorologia e Climatologia. Versão digital, Recife, p. FANGER, P.O. (1972). Thermal Confort. McGraw-Hill, New York. STEADMAN, R.G. The assessment of sultriness: part I: A temperature-humidity index based on human physiology and clothing science. J. Appl. Meteor., 18: , INMET, Instituto Nacional de Meteorologia, Disponível em: Acessado em 10/06/2010. KALKSTEIN, L.S. The weather stress index. NOAA Technical Procedures Bulletin, 324: 1-16, WINTERLING, G.A. Humiture- Revised and adapted for the summer season in Jacksonville, Florida. Int. J. Biometeorol, v.11, p.29-32, SIPLE, P.A., PASSEL, C.F. Measurements of dry atmosphere cooling in subfreezing temperatures. American Philosophy Society, 1945, 89, p