EXPRESSÕES DE CÁLCULO DO ÍNDICE IREQ

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1 EXPRESSÕES DE CÁLCULO DO ÍNDICE IREQ

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3 EXPRESSÕES DE CÁLCULO DO ÍNDICE IREQ No presente nexo presentm-se s expressões de cálculo utilizds pr determinção do índice do Isolmento Térmico do Vestuário Requerido, IREQ, de cordo com o Reltório Técnico ISO/TR (1993). Est publicção inclui um progrm informático pr determinr o IREQ que se considerou exibir lgums limitções, designdmente s que dizem respeito à usênci de um opção que permit grvção dos ddos em ficheiro e à impossibilidde de visulizr os diversos prâmetros clculdos pelo progrm, à excepção d interpretção dos resultdos. Fce estes condicionlismos procedeu-se diverss modificções no progrm. Assim, pr lém d substituição d lingugem Pscl pelo Fortrn, nov versão benefici ds lterções necessáris pr ultrpssr s limitções referids. N Figur A.1 ilustr-se, esquemticmente, o procedimento de vlição de mbientes térmicos frios proposto n ISO/TR 11079, seguindose presentção ds equções usds n determinção do IREQ. AMBIENTES TÉRMICOS FRIOS Medição Tempertur do r Tempertur opertiv Tempertur médi rdinte Velocidde do r (Humidde) Arrefecimento locl Arrefecimento gerl Interior Exterior Medição ou estimtiv do metbolismo Corrente de r locl Tempertur d pele ds mãos Clcul WCI Tempertur d pele ds mãos Determinção de IREQ Determinção de I cl Selecção do vestuário Compr IREQ com o vlor do isolmento térmico do vestuário resultnte I clr Determinção do isolmento térmico resultnte, I clr. Correcção de I cl em função d velocidde do vento, d velocidde d mrch, etc. I clr < IREQ mínimo IREQ mínimo < I clr < IREQ neutrl I clr > IREQ neutrl Vestuário insuficiente. Durção limite de exposição. Suficiente pr prevenir o rrefecimento. Sensção neutrl ou ligeirmente fri. Vestuário suficiente. Possível risco de sobrequecimento pr níveis de ctividde superiores Clcul durção limite de exposição recomendd, DLE mínimo Clcul durção limite de exposição recomendd, DLE neutrl Figur A.1 Procedimento de vlição de mbientes térmicos frios (dptdo de ISO/TR 11079, 1993). 305

4 EXPRESSÕES DE CÁLCULO UTILIZADAS PARA O CÁLCULO DO ÍNDICE DO ISOLAMENTO TÉRMICO DO VESTUÁRIO REQUERIDO, IREQ O índice IREQ especific isolmento térmico do vestuário requerido pr mnutenção do blnço térmico trvés de um modelo bsedo n equção do blnço térmico globl do corpo humno. Est expressão é definid por ( res res + M W )( K +C + R + E)+( C + E ) S. (A.1) Como já foi visto, M represent o metbolismo energético, W o trblho mecânico externo, K, C, R, E, C res e E res, s perds de clor por condução, convecção, rdição, perspirção e sudção, sensível e ltente por respirção, respectivmente. S represent crg térmic no corpo. Tendo metodologi de cálculo do IREQ sido presentd no Cpítulo 3, neste nexo procede-se pens à listgem ds expressões utilizds pr estimr os vários mecnismos de troc térmic. Metbolismo, M A vlição do metbolismo fz-se trvés dos métodos especificdos n Norm ISO 8996 (1990). Trblho Mecânico Útil, W O trblho mecânico útil present normlmente um vlor reduzido e, n mior prte ds situções industriis, pode ser desprezdo. Troc de Clor por Condução, K Conforme referido n secção (3.5.1) troc de clor por condução não é considerd directmente, sendo englobd ns expressões d troc de clor por convecção e rdição pr situção em que s superfícies do corpo não estivessem em contcto com elementos sólidos. 306

5 Troc de Clor por Convecção, C A troc de clor por convecção, C [W/m 2 ], entre superfície do vestuário (incluindo superfície d pele não cobert) e o mbiente pode exprimir-se trvés d relção C f h. (A.2) cl conv O fctor de áre vestid, f cl, é determindo prtir de cl f cl 1+1,97 I clr, (A.3) e o coeficiente de trnsferênci de clor por convecção, h conv [W/m 2 ºC], é clculdo prtir de um ds expressões seguintes h conv 3,5 + 5,2 v pr v 1 m/s, (A.4) r r 0, 6 hconv 8,7 vr pr vr > 1 m/s, (A.5) em que v r [m/s] represent velocidde reltiv do r, sendo determind por ( M - 58 ) vr v +0,0052, (A.6) limitndo-se contribuição devid o metbolismo 0,7 m/s. Troc de Clor por Rdição, R A troc de clor por rdição, R [W/m 2 ], entre superfície do vestuário (incluindo superfície d pele não cobert) e o mbiente é clculd por R h rd fcl cl r. (A.7) O coeficiente de trnsferênci de clor por rdição, h rd [W/m 2 ºC] é estimdo por hrd A ε r ADuBois 4 4 [( t ) - ( t ) ]/ σ, (A.8) cl dmitindo-se que A r /A DuBois (frcção d superfície cutâne prticipnte ns trocs de clor por rdição) é igul 0,67 pr o sujeito gchdo, 0,7 sentdo e 0,77 pr o sujeito em pé. r cl r Troc de Clor por Evporção, E A troc de clor por evporção, E [W/m 2 ], é definid por 307

6 E w ( p p ) sk,st. (A.9) Re,T A pressão de vpor de águ sturdo à tempertur d pele, determind pel expressão p sk, st [kp], é psk,st 18, , 183 /( t sk ) 01333, e, (A.10) enqunto que pressão prcil de vpor de águ do r mbiente, p [kp], é clculd por p rh , , 183 /( t ) 01333, e. (A.11) A resistênci evportiv totl do vestuário, R e,t [m 2 kp/w], é definid por Re,T 0, 06 Iclr im,t + I fcl. (A.12) Admitindo que o índice de permebilidde totl, i m,t, de vestuário comum e permeável de um ou dus cmds é igul 0,38, expressão (A.12) tom form I Re,T 0, 16 Iclr +, (A.13) fcl sendo o isolmento térmico d cmd superficil de r, I [m 2 ºC/W], clculdo trvés de I ( h + h ) conv 1 rd. (A.14) Troc de Clor por Respirção N respirção, s trocs de clor sensível, C res [W/m 2 ], e ltente, E res [W/m 2 ], são equcionds por V& C p, exp Cres ADuBois Eres V& h fg exp ADuBois ( W -W ), (A.15), (A.16) onde V & [kg/s] represent o cudl de r respirdo, C p, [J/kg K] o clor específico do r seco pressão constnte, t exp [ºC] tempertur do r expirdo, h fg [J/kg], o clor ltente de 308

7 vporizção d águ e W exp e W [kg H2O /kg r seco ], humidde bsolut do r expirdo e do r inspirdo. A su quntificção é ssim função ds condições do r inspirdo e expirdo e do cudl de r respirdo, proporcionl o nível de ctividde físic. N ISO TR (1993), C res e E res são estimdos doptndo vlores típicos e relcionndo o cudl de ventilção pulmonr com o metbolismo, C res 0,0014 M E res 0,0173 M, (A.17) exp ( p - p ), (A.18) exp,st clculndo-se tempertur do r expirdo, t exp [ºC], por t exp + 0, 2 t 29, (A.19) e pressão de vpor de águ sturdo do r expirdo, p exp, st [kp], trvés de pexp,st 18, , 183 /( texp ) 01333, e. (A.20) 309