MEDIÇÃO DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS E PROPOSTA DE DETERMINAÇÃO DE CONFORTO TÉRMICO EM UM AMBIENTE INDUSTRIAL

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1 MEDIÇÃO DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS E PROPOSTA DE DETERMINAÇÃO DE CONFORTO TÉRMICO EM UM AMBIENTE INDUSTRIAL Norma de Melo Pinto Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Av. Monteiro Lobato, km4, Santa Mônica normap@ifes.edu.br Dr. Antonio Augusto de Paula Xavier augustox@utfpr.edu.br Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Av. Monteiro Lobato, km4, Santa Mônica augustox@utfpr.edu.br Palavras-chave: variáveis ambientais e pessoais; metodologia das medições; dificuldades às medições. O objetivo é publicar a coleta dos dados das variáveis ambientais de conforto térmico bem como a metodologia das medições realizadas em uma indústria metal mecânica localizada da cidade de Ponta Grossa no Paraná. A indústria foi escolhida por acessibilidade e as medições foram realizadas em 23 de março de Comentam-se algumas dificuldades vivenciadas no chão de fábrica e apresenta o modelo do questionário sobre sensações e preferências térmicas aplicado a 33 trabalhadores e cujas análises farão parte de uma dissertação de mestrado. Conclui-se que um ambiente confortável termicamente pode melhorar as condições de trabalho industrial. Keywords: personal and environmental variables; methodology of measurements; difficulties to measurements. This paper aims to publish the collection of data from the environmental thermal comfort and the method of measurements taken in a metalworking industry located in the city of Ponta Grossa in Paraná. The industry was chosen for accessibility and measurements were made on March 23, The article comments on some difficulties experienced on the shop floor and showing the model questionnaire on sensation and thermal preferences applied to 33 workers and whose analysis will be part of a dissertation. Concludes that a comfortable thermally environment can improve working conditions industrialist. 1. INTRODUÇÃO Um ambiente de trabalho quer seja uma sala de aulas, um hospital, um escritório ou um ambiente industrial, precisa ser seguro, saudável, higiênico e confortável. Em qualquer destas e outras estações de trabalho, a empresa deve proporcionar o máximo de proteção à integridade física, moral e social dos seus funcionários. Empresa é uma organização constituída por pessoas que investem com o objetivo de obter lucro com a venda da mercadoria que produz e comercializa ou do serviço que presta, tendo também a finalidade de suprir as necessidades da sociedade, gerar empregos e criar riquezas (ZOCCHIO, 2001, p. 22). Sabe-se que pode ocasionar um elevado custo para a empresa a sua falta de consciência sobre os riscos das profissões de seus funcionários quando ela deixa de investir na minimização e até na eliminação dos referidos riscos acarretando custos aos cofres da união e da própria empresa, quando acontecem os afastamentos por acidentes, mutilações e até mortes. Não se podem ocultar aqui os custos com as elevadas indenizações trabalhistas sobrevindas das sentenças judiciais conseguidas por ex-funcionários doentes com perda auditiva induzida por ruído conhecida como PAIR, algumas doenças pulmonares, alguns tipos de câncer de pele, entre outras doenças profissionais ou do trabalho, já reconhecidas pela legislação da Previdência Social. De acordo com Fontanella (2009) os estudos iniciais sobre conforto avaliavam de que maneira as condições termohigrométricas afetavam o rendimento do trabalho. Estes estudos propunham a criação de índices de conforto térmico, que procuravam englobar, em um único parâmetro, diversas variáveis como a atividade exercida pela pessoa, o tipo

2 de vestimenta e os parâmetros ambientais que proporcionavam as trocas de calor entre o corpo e o ambiente. Destaca-se no grupo dos índices classificados como teóricos, o proposto por Fanger (1972), e também os propostos por Olgyay (1963), Szokolay (1987), Givoni (1976,1992). Segundo Xavier (1999, p.1) o embasamento dos estudos de conforto térmico encontra-se no balanço térmico verificado entre o homem e o ambiente a seu redor e teve impulso pelos estudos em câmaras climatizadas de Fanger (1970), na Dinamarca e encontram-se normalizados na ISO 7730 (1997), (International Organization for Standardization). Os estudos de conforto térmico têm por objetivo analisar e estabelecer condições para que se possa avaliar se um ambiente térmico está ou não adequado às atividades e ocupações humanas e também tem o objetivo de estabelecer métodos e princípios para uma detalhada análise térmica do ambiente. Em resumo podemos dizer que os estudos de conforto térmico ensinam a responder à pergunta: o ambiente térmico está adequado às atividades aqui realizadas? Ao mesmo tempo em que ensinam também a elaborar uma análise térmica detalhada de um ambiente. A importância dos estudos de conforto térmico baseia-se em três fatores: A satisfação em se sentir termicamente confortável. O desempenho humano obtendo um melhor rendimento quando as atividades são realizadas em conforto térmico. A conservação de energia evitando-se desperdícios com calefação e refrigeração desnecessárias desde que sejam conhecidas as condições e os parâmetros relativos ao conforto térmico dos ocupantes do ambiente. Buscam-se criar condições de conforto nas quais a maior percentagem do grupo esteja em conforto térmico. Algumas definições a respeito de conforto e neutralidade térmica são relatados a seguir. A ASHRAE Standard Ambientes Térmicos - Condições para ocupação humana define: o Conforto térmico é a condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico. De acordo com os ensinamentos do pesquisador Ole Fanger (1972), Neutralidade térmica é a condição na qual uma pessoa não prefira nem mais calor nem mais frio no ambiente a seu redor. Para Shin-Iche Tanabe (1984), no entanto: Neutralidade térmica é a condição da mente que expressa satisfação com a temperatura do corpo como um todo. 2. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Conforme os ensinamentos de Lamberts e Xavier (2002) o trabalho referente às medições e avaliações de conforto térmico de um ambiente interno, deverá conter no mínimo os seguintes passos: Todas as variáveis ambientais, ou seja, temperatura do ar, temperatura radiante média, velocidade do ar e umidade do ar, deverão ser medidas durante a jornada de trabalho, pela manhã e à tarde, com os trabalhadores executando suas atividades normalmente. A pesquisa foi realizada dia 23/03/2010 com registros de medições a cada 30 minutos sem interrupções desde a manhã até a tarde com um total de 68 medições em dezessete gravações da coleta.conforme Quadro 01 no item 3. O ambiente a ser escolhido pelo pesquisador ou grupo de no máximo 2 pesquisadores, deverá conter no mínimo 5 pessoas em seu interior, para que se possa aplicar o questionário de avaliação subjetiva, Anexo. O isolamento térmico das vestimentas dos funcionários deverá ser determinado de acordo com a ASHRAE Fundamentals, cap. 8 THERMAL COMFORT, após preenchimento do questionário, veja Anexo 1 O valor da taxa metabólica será estimado de acordo com a ASHRAE, sendo que a atividade deve ser preenchida no questionário, veja Anexo 1. As medições seguiram rigorosamente os preceitos da ISO/DIS 7726, no que diz respeito a todas as variáveis ambientais. É imprescindível a verificação da homogeneidade do ambiente, cujos resultados deverão constar do relatório final. O Voto Médio Predito-PMV e a Percentagem de Pessoas Insatisfeitas-PPD deverão ser calculados segundo equação da ISO 7730 (1994), podendo também ser utilizado algum software que esteja disponível, como Analysis, Thermal Comfort, ou algum outro, sendo que a indicação da determinação deve constar do relatório. Todos os resultados referentes às medições de variáveis ambientais e de PMV e PPD deverão ser apresentados de forma analítica em tabelas e gráficos. Deverão ser comparados os resultados analíticos do conforto (PMV) com as

3 sensações relatadas pelos funcionários, a fim de se verificar a aplicabilidade do modelo normalizado. As características do ambiente analisado deverão constar do relatório final. As sensações térmicas e preferências térmicas dos funcionários pesquisados deverão ser obtidas por questionários, conforme Anexo 1, sendo que deverão ser coletados os dados a cada 20 minutos após o início das medições. Todas as conclusões a respeito das medições, análises e avaliação do ambiente, serão de responsabilidade do pesquisador ou grupo de pesquisadores, devendo fazer parte integrante do relatório final a ser avaliado. 2.1 Como determinar as sensações e preferências térmicas Conseguir-se-á a determinação das sensações térmicas através de: Medição das quatro variáveis ambientais: Temperatura do Ar, Temperatura Radiante Média, Velocidade Relativa do Ar, Umidade Relativa do Ar. As medições e o instrumental devem estar de acordo com a ISO-DIS 7726 (1996). Medição das duas variáveis pessoais: Isolamento Térmico das Vestimentas determinado através da tabela de isolamento térmico das vestimentas da ASHRAE Fundamentals (1997) e a Taxa Metabólica determinada em função da atividade a partir da tabela A.1 da ISO 7730 (1994). Medição dos dois parâmetros subjetivos obtidos através da aplicação de um questionário sobre: Sensações e Preferências Térmicas relatadas, como o Anexo 1. Para determinação do Voto Médio Predito- PMV serão utilizadas as seis primeiras variáveis medidas e o Modelo de balanço térmico constante da ISO7730 (1994) A utilização dos instrumentos de coleta de dados As medições serão realizadas com o instrumento denominado Confortímetro SENSU na coleta de dados para conforto térmico quanto às quatro variáveis ambientais. As sensações e preferências térmicas dos funcionários serão obtidas por questionário como o apresentado em Anexo As normas utilizadas para pesquisa de conforto térmico ISO-DIS 7726 (1996) - Ambientes Térmicos - Instrumentos e Métodos para a Medição dos Parâmetros Físicos ASHRAE Fundamentals (1997) - ISO 7730 (1994) - Ambientes Térmicos Moderados - Determinação dos Índices PMV e PPD e Especificações das condições para Conforto Térmico A classificação dos parâmetros ambientais e subjetivos Os parâmetros de conforto térmico classificados como grandezas envolvidas no processo são: Quatro variáveis ambientais, referentes às condições do ambiente analisado, medidas de acordo com a ISO-DIS 7726 (1996), que são: Temperatura do Ar (Ta), em ºC; Temperatura Radiante Média (Trm), em ºC; Velocidade Relativa do Ar (Var), em m/s; Umidade Relativa do Ar (UR), em % Duas variáveis pessoais, de influência sobre o conforto térmico, cujos valores encontram-se em tabelas normalizadas. Isolamento Térmico das Vestimentas (Icl), em clo (1 clo = 0,155 m².ºc/w), determinado através da tabela de isolamento térmico das vestimentas da ASHRAE Fundamentals (1997) ou ISO7730. Com objetivo didático e esclarecedor da medida de valores dos índices de resistência térmica descrevem-se alguns tipos de vestimenta obtidos na ISO7730 (1994): homem descalço com calção de praia 0,05 clo; homem calçado com sapato, vestindo calça social e camisa de mangas curtas 0,50 clo, porém o esquimó todo protegido do frio intenso, 4,00 clo. Taxa Metabólica, em Met (1 Met = 58,20 W/m2), ou quantidade de calor produzido pelo organismo, determinada em função da atividade desempenhada pelos trabalhadores, a partir da tabela A.1 da ISO 7730, Com objetivo didático e esclarecedor da medida met transcrevemos da mesma ISO7730 (1994) um homem caminhando met= 300 W, digitando met= 130W, em trabalho pesado de levantar e transportar peso met=470w. Dois parâmetros subjetivos ligados ao conforto térmico serão obtidos através da aplicação de um questionário aos trabalhadores das empresas pesquisadas e análise será através das escalas sensoriais de percepção e preferência térmicas normalizadas. Sensações e Preferências Térmicas relatadas A análise comparativa entre os índices de PMV e sensação térmica será realizada a partir

4 das medições das variáveis ambientais e pessoais (dados analíticos) e da estimação dos parâmetros subjetivos. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Antes de iniciar a pesquisa é necessário um estudo aprofundado do tema conforto térmico, estudo e compreensão das Normas descritas e que farão parte do processo, para que a segurança possa ser sentida por todos os envolvidos durante as medições nas indústrias e para a análise dos dados coletados. A partir dos resultados obtidos, utilizando-se software Analysis, podem-se determinar as probabilidades de ocorrência de calor, identificar os limites de conforto definido-os como a faixa correspondente entre a percentagem de satisfeitos e insatisfeitos tema objeto de outro estudo.. As temperaturas do ar em relação à umidade relativa do ar corresponderão a intervalos em percentagem e deverão ser levados em consideração quanto à época e o local da pesquisa. È importante considerar as divergências de resultados comparados aos valores tabelados nas normas uma vez que as mesmas foram feitas para outros locais, em outras condições específicas, pessoas com resistências fisiológicas distintas e lembrar que vários estudos no mundo estão chegando a valores distintos o que nos leva a divulgar mais o estudo para que mais dados possam apontar para conclusões mais elaboradas. Sugere-se a aplicação de medidas que tornem o ambiente térmico agradável ao maior número de funcionários e a todo o processo produtivo da indústria, por meio das medições ambientais e pessoais e a realização de uma análise crítica da situação, a fim de que a empresa saiba o que deveria estar fazendo, o que faz realmente e o que precisa fazer para, então, identificar os perigos, avaliar, priorizar e controlar os riscos e garantir um ambiente de trabalho que seja confortável termicamente à maioria de seus trabalhadores melhorando a qualidade de vida, promovendo a dignidade humana de forma consciente e responsável. Conclui-se que um ambiente industrial confortável termicamente pode melhorar as condições de trabalho e garantir maior nível de proteção à saúde e à qualidade ambiental nas indústrias. Os dados coletados, conforme Quadro 01, são particularmente valiosos devido às condições experimentais sob as quais os mesmos foram levantados e sua aplicação prática é limitada a cada ambiente laboral. O monitoramento de conforto térmico e o suporte às melhorias ambientais trabalhistas são dados que refletem as condições características sob as quais a experiência foi realizada, principalmente no período de tempo e espaço em que ocorreu a pesquisa. Apresenta-se assim a coleta dos dados objeto de estudos futuros. Data Tempo Temp. do Ar ºC Velocidade do Ar m/s Temperatura de Globo ºC Umidade do Ar % 03/23/10 09:00:02 25,20 0,26 26,10 73:00 03/23/10 09:30:05 27,10 0,19 27,40 71:10 03/23/10 10:00:01 27,20 0,06 27,80 71:00 03/23/10 10:30:09 27,40 0,15 28,40 68:00 03/23/10 11:00:11 28,20 0,32 29,10 68:16 03/23/10 11:30:06 28,20 0,12 28,70 70,00 03/23/10 12:00: /23/10 12:30:05; /23/10 13:00: /23/10 13:30: /23/10 14:00: /23/10 14:30: /23/10 15:00: /23/10 15:30: /23/10 16:00: /23/10 16:30: /23/10 17:00: Relativa Quadro 01. Medições das variáveis ambientais em 23/03/2010 na empresa X localizada no distrito industrial em Ponta Grossa - PR

5 3.1 Limitações e ou dificuldades ás medições Após a definição das empresas a serem pesquisadas é necessário que se consiga: - O funcionário para esclarecer aos tomadores de decisão a pesquisa acadêmica; - Agendar as visitas às empresas para entrega do ofício institucional que apresentará o pesquisador e sua intenção de pesquisa. Na ocasião esclarecer que é pesquisa acadêmica e não consultoria; - Uma dificuldade é o posicionamento, dentro da área industrial,dos equipamentos de medição; - Os melhores locais para as medições podem ser áreas de intensa movimentação de funcionários e materiais produzidos; - Há empresas que não permitem ao pesquisador circular na área de produção e determinam um local o qual poderá não ser a melhor fonte de geração de calor. Este fato deverá ser causa de esclarecimentos e agendadas novas datas para medições ou não sendo possível providencia-se o descarte da 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERATING AND AIR CONDITIONING ENGINEERS, INC. Handbook of Fundamentals, ASHRAE. New York, Thermal Environmental Conditions for human Occupancy, ASHRAE Fundamentals. Atlanta, Cap. 8: Thermal Comfort. COUTINHO,A.S. Conforto e insalubridade térmica em ambientes de trabalho. 2ª ed.rev. e ampl. João Pessoa: Editora Universitária, FANGER, P. O. Thermal Confort, Analysis and Applications in Environmental Engineering. New York, McGraw-Hill Book Company, FONTANELLA M.S; SOUZA H.A. Avaliação de índices de conforto térmico entre os universitários na cidade de Ouro Preto. In: X ENCAC, Natal, outubro, GIVONI, B. Man, Climate and A rchitecture. Londres: Elsevier, GIVONI, B. Confort climate analysis and building design guidelines. Energy and Buildings, v.18, p , INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Moderate thermal environments - Determination of the PMV and PPD empresa da pesquisa anotando as interferências extra pesquisador; 4. CONIDERAÇÕES FINAIS O objetivo de apresentar uma proposta metodológica de medição de conforto térmico em um ambiente industrial foi atendido uma vez que a metodologia foi descrita com o foco em outro pesquisador aplicando-a. Algumas dificuldades vivenciadas no chão de fábrica em uma indústria metal mecânica localizada na cidade de Ponta Grossa no Paraná foram enumeradas de acordo com o item 3.1 visando preparar o novo pesquisador para situações adversas durante a pesquisa. Os dados serão analisados e farão parte de uma dissertação de mestrado que realizará medições em empresas do ramo metal mecânico da cidade de Ponta Grossa no Paraná, escolhidas por acessibilidade tendo como características comuns a existência de trabalho classificado como pesado segundo (COUTINHO, p.222). De acordo com (Triola, 2005) serão pesquisadas e analisadas todas as questões referentes á estatística. da pesquisa. indices and specification of the conditions of thermal comfort, ISO Genebra, Ergonomics of the thermal environments Instruments for measuring physical quantities, ISO Genebra, 1996, 39p. LAMBERTS, Roberto. XAVIER, Antonio Augusto de P. Conforto térmico e stress térmico Disponível em: < Apconf.pdf>. Acesso em 20 mai OLGYAY, V. Design with climate. New Jersey: Princeton University, SZOKOLAY, S. V. Thermal Design of Buildings. Australia: Raia Education Division, TANABE, S. Thermal Comfort Requirements in Japan. Waseda, Tese de Doutorado Waseda University. TRIOLA, M. F. Introdução à estatística. 9ªed., Rio de Janeiro: LTC, XAVIER, A. A. P. Condições de conforto térmico para estudantes de 2 grau na região de Florianópolis Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1999.

6 ZOCCHIO, Á. Segurança e saúde no trabalho: como entender e cumprir as obrigações pertinentes. São Paulo: LTd, ANEXO A MODELO DE QUESTIONÁRIO APLICADO 1- Dados do respondente: Local de trabalho ou Setor Sua atividade (o que está fazendo?): Sua profissão: Idade: Altura: Peso: Sexo: Masculino Data: / / Como você descreveria a maneira que está se sentindo nesse momento? Com muito calor... Com alor... Com um pouquinho de calor... Bem, nem com calor nem com frio... Com um pouquinho de frio... Com frio... Com muito frio... 3 Como você gostaria de estar se sentindo nesse momento? Bem mais quente... Mais quente... Um pouquinho mais quente... Assim mesmo, nem mais quente ou frio... Um pouquinho mais frio... Mais frio... Bem mais frio... 4 Marque um X ao lado de cada peça de roupa (a que você estiver usando agora): sapato/tênis colete sem mangas fino sandália/chinelo colete sem mangas grosso botina suéter manga longa fino meia soquete suéter manga longa grosso meia ¾ até o joelho jaquetão/ japona leve cueca jaquetão/ japona grosso ceroulas Outros: camiseta regata Adaptação: Sua participação foi importante; Agradeço. Modelo Xavier (1999) camiseta manga curta camiseta manga longa camisão manga curta camisão manga longa