EQUILIBRIO TÉRMICO ENTRE O HOMEM E O MEIO

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1 EQUILIBRIO TÉRMICO ENTRE O HOMEM E O MEIO

2 Conforto térmico conforto térmico de um ambiente pode ser definido como a sensação de bem-estar experimentada por uma e/ou pela maioria das pessoas. Está relacionada com a interação de calor entre o corpo humano e o ambiente (sensação quente e frio).

3 IMPORTÂNCIA Fatores pelos quais os estudos de conforto térmico são importantes: 1.A satisfação do homem permitindo-lhe se sentir termicamente confortável 2. A performance humana: As atividades intelectuais, manuais e perceptivas, geralmente apresentam um melhor rendimento quando realizadas em conforto térmico 3.A conservação de energia: Ao conhecer as condições e os parâmetros relativos ao conforto térmico dos ocupantes do ambiente, evitam-se desperdícios com aquecimento e refrigeração, muitas vezes desnecessários.

4 INTRODUÇÃO A insatisfação com o ambiente térmico pode ser causada pela sensação de desconforto por calor ou frio quando o balanço térmico não é estável, ou seja, quando há diferenças entre o calor produzido pelo corpo e o calor perdido para o ambiente.

5 INTRODUÇÃO Neutralidade térmica: Estado físico no qual todo o calor gerado pelo organismo através do metabolismo é trocado na mesma proporção com o ambiente ao redor, não havendo nem acúmulo de calor, nem perda excessiva do mesmo, mantendo a temperatura corporal constante

6 VARIAVÉIS Humanas Ambientais Outras Medição As variáveis de conforto térmico estão divididas em humanas e ambientais. Além disso, são considerados outros fatores de influência

7 Equilíbrio térmico entre homem e meio O homem é homeotérmico, ou seja possui a temperatura corporal interna constante, independente das variações da temperatura do meio externo. Quando ocorre um desconforto relacionado á temperatura externa o corpo aciona os sistemas termorreguladores que trabalham na tentativa de manter a temperatura corporal, que varia de 36,1 C a 37,2 C.

8 REGULADORES Humanas Ambientais Outras Medição Os mecanismos termorregulador es são ativados quando as condições térmicas do meio ultrapassam certas faixas de frio ou calor.

9 Frio: Evitar perdas térmicas do corpo e aumentar a produção interna de calor. É o processo que ocorre quando os músculos lisos das paredes dos vasos sanguíneos se contraem e também está relacionado com a manutenção e regulação da temperatura corporal, evitando que o corpo perca calor para o meio exterior.

10 Mecanismos instintivos e culturais para proteção do frio

11 Calor: Incrementar as perdas térmicas do corpo e reduzir a produção interna de calor

12 Mecanismo instintivos e culturais para proteção contra o calor

13 Se o balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o corpo for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites, pode-se dizer que o homem sente Conforto Térmico Equilíbrio térmico entre homem e meio A quantidade de calor liberado pelo organismo ocorre em função da atividade desenvolvida. Este calor será dissipado através de mecanismos de trocas térmicas entre o corpo e o ambiente envolvendo: Variáveis humanas e ambientais de trocas térmicas Metabolismo Evaporação Condução Convecção Radiação

14 Balanço térmico no corpo humano Metabolismo (M) Respiração (RE) Trabalho (W) Evaporação (E) Radiação (R) Convecção (C) Variação de energia com o tempo (U) U = M W + C + R E RE

15 Trocas Térmicas Variáveis Humanas Reação ao frio - arrepio Mecanismos de Termorregulação Reação ao calor - evaporação

16 Variáveis Humanas Atividade Atividade exercida, que consequentemente gera calor (medida em MET). Vestimenta resistência térmica oferecida pela vestimenta (medida em clo).

17 VARIAVÉIS Através do metabolismo o organismo adquire energia a partir de elementos combustíveis orgânicos. A quantidade de energia liberada depende da quantidade de atividade muscular (Quanto maior a atividade física, maior o metabolismo MET: unidade utilizada para descrever a energia produzida por unidade de área de uma pessoa em repouso (1 MET = 58W/m²)

18 VARIAVÉIS A vestimenta impõe uma resistência térmica entre o corpo e o meio, representando uma barreira para as trocas de calor por convecção CLO: Unidade de medição da resistência térmica da roupa. (1 clo = 0.155m² C/W)

19 VARIAVÉIS A vestimenta adequada será função da temperatura média ambiente, do movimento do ar, do calor produzido pelo organismo e, em alguns casos, da umidade do ar e da atividade a ser desenvolvida pelo indivíduo. A vestimenta reduz o ganho de calor relativo à radiação solar direta, as perdas em condições de baixo teor de umidade e o efeito refrigerador do suor. Reduz, ainda, a sensibilidade do corpo às variações de temperatura e de velocidade do ar. Sua resistência térmica depende do tipo de tecido, da fibra e do ajuste ao corpo, devendo ser medida através das trocas secas relativas de quem a usa.

20 Variáveis Ambientais Os parâmetros mais importantes que influenciam na avaliação do conforto térmico de um ambiente são: temperatura do ar; temperatura radiante média do meio; Umidade relativa do ar, velocidade e troca de ar; incidência da radiação solar nos elementos construtivos e nas pessoas.

21 Trocas Térmicas Principais trocas térmicas entre o homem e a construção: R trocas por radiação C trocas por condução Cv trocas por convecção

22 RADIAÇÃO Acontecem entre dois corpos que não se tocam, que estejam em temperaturas distintas, na forma de cessão de calor do mais quente para o menos quente, até que ambos estejam na mesma temperatura. 20 C 30 C 40 C 30 C A capacidade de um elemento de absorver a radiação solar varia de material para material.

23 Trocas por radiação R R Ocorrem entre o Sol e a construção, entre a abóbada celeste e a construção, entre o corpo e as paredes, entre as faces internas das paredes. Exemplo: Lareira Principais locais de trocas por radiação na construção: Fachadas Coberturas

24 Trocas por radiação A incidência solar direta no interior das edificações também geram o ganho de calor interno.

25 A transmissão de calor por CONDUÇÃO ocorre quando dois corpos, com temperaturas diferentes, estão em contato por causa da diferença de temperatura entre eles, haverá transferência de calor do mais quente para o mais frio. O mais quente esfria e o mais frio esquenta até que os dois atinjam uma mesma temperatura. TEMPERATURA DEEQUILIBRIO C trocas por condução, contato entre o corpo e toda superfície em que ele toca, e também através das paredes.

26 Trocas por condução A escolha dos materiais das paredes externas e coberturas pode alterar o desempenho de uma edificação e o conforto térmico final obtido. Um material de grande capacidade térmica - como o concreto - pode atrasar a passagem do fluxo de calor de um ponto a outro, alterando o resultado final desta transferência, assim como um de baixa, como o vidro ou o aço, transferirá quase que imediatamente as condições de temperatura da face externa para a interna.

27 Trocas por condução Depende de: Densidade do material Natureza química do material A umidade do material: a água é mais condutora que o ar.

28 Trocas de calor por Convecção Pode-se definir como perda térmica para o ar ou ganho de calor do ar. Isso depende da temperatura e da velocidade do ar junto à superfície do corpo (pele e roupas). Elas servem também, para dissipar o calor e a umidade acumulados nas superfícies internas da edificação paredes, pisos e teto

29 Trocas por convecção Internamente, são as trocas de ar que garantem a manutenção da qualidade do ar que se respira. Se a taxa de renovação de ar de um ambiente é insuficiente para o tipo de atividade que ali se desenvolve, o usuário será prejudicado, a respiração torna-se menos ativa e há o aparecimento de uma fadiga prematura e o risco de contaminação aumenta.

30 Trocas por convecção Na Natureza, os principais responsáveis pelas trocas por convecção são os ventos. O vento pode trazer sensação de frescor, mas também de desconforto, à medida que se torna mais forte do que nossa necessidade de eliminação de suor. Velocidade Máxima tolerada (m/s) Situação do usuário (atividade) 5 sentado ou em pé, imóvel. 10 estado de pouca mobilidade (conversando em pé, dando pequenos passos). 15 andando. 25 andando rápido ou correndo. >25 desconforto em qualquer atividade.

31 Outras Variáveis As expectativas do usuário quanto às condições ambientais variam também de acordo: a época do ano; os padrões de comportamento / cultura ambiental; o partido arquitetônico; e outros fatores. A reunião dessas variáveis geram um ambiente frio, quente ou neutro termicamente.

32 VARIAVÉIS Outras variáveis Idade Raça Hábitos alimentares Altura Sexo

33 EQUIPAMENTOS

34 Cálculo