UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL. Relatório de Iniciação Científica

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Relatório de Iniciação Científica SENSAÇÃO DE CONFORTO TÉRMICO ENTRE GÊNEROS NOS EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS EM FLORIANÓPOLIS Jéssica Kuntz Maykot Orientador: Enedir Ghisi, PhD Coorientador: Ricardo Forgiarini Rupp Florianópolis, março de 2016.

2 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por ter me auxiliado, me dado forças e me guiado na elaboração dessa pesquisa. Ao Doutorando Ricardo Forgiarini Rupp, pelas explicações, apoio, indicações de materiais e auxílio nas pesquisas de campo. Pela paciência e dedicação como profissional. Ao Orientador Enedir Ghisi, pela oportunidade de estar em contato com a pesquisa e com profissionais da área, pelas instruções e correções no decorrer desta iniciação científica. Aos colegas Bernardo Asmus e Matheus Menegatti pelo auxílio prestado nos trabalhos de campo. Ao meu namorado Vicente Mafra, por todo carinho, atenção, apoio e amor. Por estar ao meu lado, por compartilhar as dificuldades, pela disponibilidade, companheirismo e amizade. Às minhas irmãs Cristiane Kuntz Maykot e Viviani Kuntz Maikot, por acreditarem em mim, por me escutarem, compreenderem e por me darem forças nesta caminhada. Aos meus pais Angelina Kuntz Maikot e Rogério Maikot, pelo incentivo, motivação e amor incondicional. Ao CNPq, pela oportunidade de participar desta pesquisa científica como bolsista e por promover o desenvolvimento da pesquisa brasileira. Ao LabEEE e à UFSC por possibilitarem a realização deste trabalho através do fornecimento de equipamentos e elaboração de programas indispensáveis para esta pesquisa. A todos, que de alguma forma contribuíram para a produção desta pesquisa, o meu muito obrigado. 2

3 SUMÁRIO AGRADECIMENTOS... 2 LISTA DE FIGURAS... 5 LISTA DE TABELAS... 8 RESUMO INTRODUÇÃO Justificativa Objetivos Objetivo Geral Objetivos Específicos Estrutura REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Conforto Térmico Estudos em Câmaras Climáticas Estudos de Campo Considerações Finais MÉTODO Localização e Clima de Florianópolis Edificações Instrumentos de medição e variáveis ambientais Questionário Descrição dos experimentos Análise de Dados RESULTADOS Dados Utilizados Características dos Ocupantes Teste de Hipóteses entre as variáveis: gênero e clo Classes de Edificações Classes de Edificações e Gênero Edifício com ar-condicionado central Edifícios com modo misto de operação

4 4.4. Modos de Operação Situação 1: Ar-condicionado ligado e janelas fechadas Situação 2: Ar-condicionado ligado e janelas abertas Situação 3: Ar-condicionado desligado e janelas abertas Situação 4: Ar-condicionado desligado e janelas fechadas Modo misto com condicionamento artificial Modo misto com ventilação natural Síntese dos resultados CONCLUSÕES Limitações Sugestões para trabalhos futuros REFERÊNCIAS

5 LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Estudos em câmaras climáticas revisados por Karjalainen (2011) Figura Médias mensais de temperatura do ano de 2014 para o município de Florianópolis Figura 3.2 Versão nova de confortímetro, semelhante ao utilizado nos trabalhos de campo de Figura Parte da primeira etapa do questionário Figura Parte da segunda etapa de perguntas Figura Exemplo de cadeira utilizado pelos ocupantes nos experimentos de campo Figura Porcentagem de votos nos diferentes tipos de edifícios Figura Porcentagem de votos nos diferentes modos de operação Figura Histograma da distribuição dos valores de clo (incluindo a cadeira) para o gênero feminino e masculino Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edificações condicionadas artificialmente Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edificações condicionadas artificialmente Figura Número de votos por classe de conforto térmico, separados por gênero, em edificações condicionadas artificialmente Figura Número de votos por classe de aceitabilidade térmica, separados por gênero, em edificações condicionadas artificialmente Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edificações que operam com modo misto de condicionamento de ar Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edificações que operam com modo misto de condicionamento de ar Figura Número de votos por classe de aceitabilidade térmica, separados por gênero, em edificações que operam com modo misto de condicionamento de ar Figura Número de votos por classe de conforto térmico, separados por gênero, em edificações que operam com modo misto de condicionamento de ar

6 Figura Distribuição dos votos femininos e masculinos em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de aceitabilidade térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de conforto térmico, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Distribuição dos votos femininos e masculinos em edifícios com modo misto operando na situação Figura Distribuição dos votos femininos e masculinos em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de aceitabilidade térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de conforto térmico, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Distribuição dos votos femininos e masculinos em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto operando na situação Figura Distribuição dos votos femininos e masculinos em edifícios com modo misto operando com condicionamento artificial

7 Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto e condicionamento artificial de ar Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto e condicionamento artificial de ar Figura Número de votos por classe de aceitabilidade térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto e condicionamento artificial de ar Figura Número de votos por classe de conforto térmico, separados por gênero, em edifícios com modo misto e condicionamento artificial de ar Figura Distribuição dos votos femininos e masculinos em edifícios com modo misto operando com ventilação natural Figura Número de votos por classe de sensação térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto e ventilados naturalmente Figura Número de votos por classe de preferência térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto e ventilados naturalmente Figura Número de votos por classe de aceitabilidade térmica, separados por gênero, em edifícios com modo misto e ventilados naturalmente Figura Número de votos por classe de conforto térmico, separados por gênero, em edifícios com modo misto e ventilados naturalmente

8 LISTA DE TABELAS Tabela Tabulação cruzada das amostras dos indivíduos por idade, tipo de trabalho e gênero Tabela 2.2 Teste t para a diferença de pontuação média de satisfação entre os indivíduos do sexo feminino e masculino Tabela Valores mínimos e máximos de características físicas dos usuários, separados por gênero e total geral Tabela 4.2 Médias e desvio padrão das características físicas dos usuários, separados por gênero e total geral Tabela Valores máximos e mínimos das variáveis, separados por classes de edifícios.. 63 Tabela Valores médios e de desvio padrão das variáveis, separados por classes de edifícios Tabela Valores médios das características ambientais de edificação com ar-condicionado central, separados por gênero e total geral Tabela 4.6 Valores máximos e mínimos das características ambientais de edificação com arcondicionado central, separados por gênero e total geral Tabela Valores máximos e mínimos das características dos usuários no edifício com arcondicionado central, separados por gênero e total geral Tabela Valores médios e desvio padrão das características dos usuários no edifício com ar-condicionado central, separados por gênero e total geral Tabela Valores médios, desvio padrão, máximos e mínimos das características ambientais de edificações com modo misto de operação, separados por gênero e total geral. 73 Tabela Valores médios e de desvio padrão das características dos usuários nos edifícios que operam de modo misto, separados por gênero e total geral Tabela 4.11 Valores máximos e mínimos das características dos usuários nos edifícios que operam de modo misto, separados por gênero e total geral

9 RESUMO Ao longo dos anos, alguns estudos que investigaram a possível existência de diferenças entre os gêneros com relação ao conforto térmico não obtiveram resultados que apresentassem diferenças significativas. A fim de verificar possíveis diferenças entre os gêneros com relação ao conforto térmico em edifícios de escritórios em Florianópolis, foram realizados 83 experimentos de campo ao longo do ano de 2014, considerando todas as estações do ano, em três edifícios públicos sendo um com condicionamento central de ar e os outros dois com modo misto de operação, isto é, edificações que podem operar tanto com condicionamento artificial quanto com ventilação natural, levando em conta a preferência dos ocupantes - com salas compartilhadas entre homens e mulheres. Para coletar os dados ambientais foram utilizados dois confortímetros e um termoanemômetro para medições pontuais. Para a coleta dos dados subjetivos, os ocupantes responderam um questionário com um total de seis etapas, sendo a primeira para registrar as características gerais dos ocupantes e as outras cinco corresponderam às questões relacionadas ao conforto térmico. Cada etapa do questionário foi respondida respeitando um intervalo de 20 minutos. Por fim, os dados coletados foram submetidos a procedimentos de análises estatísticas. Os dados foram separados por tipo de edificação (edificação com ar-condicionado central e edifícios com modo misto de operação) e, posteriormente, por modos de operação (ar-condicionado ligado e janelas fechadas, arcondicionado ligado e janelas abertas, ar-condicionado desligado e janelas abertas e arcondicionado desligado e janelas fechadas). Também foram analisadas situações com condicionamento artificial de ar e com ventilação natural. Nos casos analisados, que apresentaram um número de dados superior a cem votos, foi observada não existência de diferenças significativas entre os gêneros com relação ao isolamento por vestimentas. Em edificações com condicionamento central de ar verificou-se a existência de diferenças significativas para as variáveis sensação térmica, preferência térmica, aceitabilidade térmica e conforto térmico. Nos casos nos quais os aparelhos de ar-condicionado estavam ligados e as janelas estavam fechadas, foram observadas diferenças significativas apenas para a variável aceitabilidade térmica. Quando os aparelhos de ar-condicionado encontravam-se desligados, porém as janelas estiveram abertas, foram observadas diferenças significativas entre homens e mulheres para as variáveis sensação térmica e preferência térmica. Nas situações onde os aparelhos de ar-condicionado estavam desligados e as janelas fechadas, foram observadas diferenças significativas entre os gêneros apenas para a variável sensação térmica. Foram poucas as situações quando os aparelhos de ar-condicionado estavam ligados e as janelas 9

10 abertas, fato que reduz a confiabilidade estatística dos dados obtidos. Dessa maneira, pode-se afirmar que edificações com modo misto de operação tendem a reduzir as diferenças entre os gêneros e proporcionar ambientes térmicos mais agradáveis para ambos. Nos ambientes condicionados artificialmente, foram observadas diferenças significativas entre os gêneros para as variáveis preferência térmica e aceitabilidade térmica, enquanto nos ambientes ventilados naturalmente foram observadas diferenças associadas ao gênero para as variáveis sensação térmica e aceitabilidade térmica. Portanto, ao contrário do que alguns estudos anteriores concluíram, este comprova a existência de diferenças significativas entre os gêneros com relação às variáveis associadas ao conforto térmico. 10

11 1. INTRODUÇÃO 1.1. Justificativa Segundo Lamberts (2014), o conforto térmico é uma sensação subjetiva e humana que sofre influência de fatores físicos (como as trocas de calor com o meio), fisiológicos (relacionado à resposta fisiológica do corpo ao se expor a um determinado ambiente térmico) e psicológicos (referente às expectativas, experiências, percepção e estímulos do indivíduo). Os estudos relacionados ao tema são muito importantes devido a aspectos tais como garantia de ambientes térmicos adequados, que satisfaçam e assegurem o bem-estar dos ocupantes, fator importante para garantir que os mesmos possam realizar com maior motivação e concentração suas atividades e trabalhos diários; como também prezar pela economia das fontes de energia. É, ainda, indispensável evitar gastos desnecessários principalmente com resfriamento, uma vez que, de acordo com Kingma e Lichtenbelt (2015) o consumo de energia em residências e escritórios elevou por volta de 30% do total das emissões de dióxido de carbono. Sabe-se que cada indivíduo tem suas características particulares, diferenças físicas, fisiológicas e psicológicas. Portanto, torna-se impensável criar um ambiente térmico com condições que agradem a todos os ocupantes. Nesse contexto, a ASHRAE 55 (2013) propõe normas para especificar combinações de elementos do interior de ambientes térmicos, como também fatores pessoais, para obterem-se ambientes termicamente aceitáveis para a maioria dos seus ocupantes. Cho, Aziz e Loftness (2010) destacam que esse modelo atual de conforto não leva em conta a variável gênero, por exemplo, sendo que esta pode alterar significativamente a sensação de conforto térmico. Karjalainen (2012) atenta para o fato de que pesquisas anteriores consideraram as diferenças entre os gêneros pequenas e insignificantes, e, em seu artigo de revisão de literatura o autor encontrou um número crescente de pesquisas que apontaram diferenças significativas no conforto térmico entre os gêneros. Este trabalho visa verificar a existência de possíveis diferenças significativas no contexto do conforto térmico em edifícios de escritórios localizados na cidade de Florianópolis, que operam com condicionamento central de ar e com modo misto de condicionamento, através de experimentos de campo. 11

12 1.2. Objetivos Objetivo Geral O objetivo deste trabalho é avaliar as diferenças relacionadas ao conforto térmico entre os gêneros em edifícios de escritórios localizados em Florianópolis Objetivos Específicos Dentre os objetivos específicos, incluem-se os seguintes: - Investigar possíveis existências de diferenças entre sensação, preferência e aceitabilidade térmica e conforto térmico entre homens e mulheres quando expostos às mesmas condições térmicas; - Verificar se existem diferenças significativas nas vestimentas entre homens e mulheres e relacioná-las com o conforto térmico; - Analisar a influência do modo de climatização nas respostas subjetivas de ambos os gêneros Estrutura Este trabalho encontra-se dividido em cinco principais capítulos. O primeiro deles foi reservado para introduzir o tema ao leitor, assim como apresentar os objetivos, tanto geral quanto os específicos. O segundo capítulo contém a revisão bibliográfica a respeito do assunto. Esta foi subdividida em quatro outros tópicos. O primeiro visa esclarecer alguns conceitos sobre conforto térmico, o segundo é destinado a informar a respeito das diferenças entre os gêneros em pesquisas realizadas em câmaras climáticas, o terceiro tem como finalidade abordar as possíveis diferenças entre os gêneros em experimentos de campo e o quarto sintetiza as informações obtidas na revisão bibliográfica. O terceiro capítulo contém o método utilizado na realização dessa pesquisa e apresenta informações sobre o clima de Florianópolis, características das edificações nas quais foram 12

13 realizados os experimentos de campo, informações sobre os instrumentos de medição utilizados e as variáveis medidas, questionário utilizado na pesquisa de campo, descrição dos experimentos e, por fim, a metodologia utilizada para análise de dados. O quarto capítulo expõe os resultados obtidos ao longo da pesquisa através de descrições e testes de hipóteses e o quinto é destinado às conclusões finais e sugestões para trabalhos posteriores. 13

14 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Este capítulo visa apresentar a revisão da literatura que trata sobre considerações gerais acerca do conforto térmico, possíveis diferenças no conforto térmico em ambientes comerciais entre os gêneros masculino e feminino, bem como revelar algumas experiências de conforto térmico verificadas com ambos os gêneros Conforto Térmico Segundo a norma ANSI/ASHRAE 55 (2013) define-se conforto térmico como a condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico. De acordo com Ruas (1999), o conforto térmico de um ambiente refere-se à sensação de bem-estar experimentada por um indivíduo, como resultado de uma combinação adequada de parâmetros extraídos do ambiente, tais como temperatura radiante média, umidade relativa, temperatura do ambiente e velocidade relativa do ar, conforme a atividade desenvolvida e a vestimenta utilizada pelas pessoas. A ANSI/ASHRAE 55 (2013) apresenta seis principais fatores a serem considerados ao se definirem condições para o conforto térmico, sendo os dois primeiros, características do indivíduo, e os outros quatro, condições ambientais. São eles: taxa metabólica, isolamento das vestimentas, temperatura do ar, temperatura radiante, velocidade do ar e umidade. Conforme Frota e Schiffer (2001), o organismo humano sente-se termicamente confortável quando perde para o ambiente, sem recorrer a nenhum mecanismo de termorregulação, o calor produzido pelo metabolismo compatível com a atividade que realiza. As autoras ainda destacam que além das condições de conforto térmico dependerem das atividades desenvolvidas pelo indivíduo, das suas vestimentas e das variáveis ambientais, outras variáveis devem ser levadas em consideração, como o gênero, idade, biotipo e hábitos alimentares. No artigo de Rupp, Vásquez e Lamberts (2015) verifica-se uma revisão de publicações anteriores, com foco para aquelas realizadas nos últimos dez anos, correspondentes ao conforto térmico em edificações. Os autores destacam que, em certas situações, não se pode apenas considerar as seis variáveis indicadas na ANSI/ASHRAE 55 (2013), mas também outras que se tornam importantes, como: aspectos culturais e 14

15 comportamentais, idade, gênero, espaço e a possibilidade de controle do indivíduo sobre o ambiente. São perceptíveis, ao se avaliar as normas de conforto térmico, que estas não levam em consideração possíveis diferenças existentes na sensação de conforto térmico entre os gêneros. Ao longo do tempo, muitos estudos consideraram as diferenças de gênero insignificantes na sensação de conforto térmico. Todavia, de acordo com Karjalainen (2011), outras pesquisas mostram que o assunto deve sim ser avaliado com maior cautela já que o número de estudos, cujas diferenças entre os gêneros foram significativas, vem crescendo. Dentre esses estudos, observa-se, na maioria dos casos, que as mulheres expressam maior insatisfação térmica quando comparadas com o gênero masculino. Foram poucas as situações nas quais os homens se mostraram mais incomodados que as mulheres. A maioria das diferenças de gênero diz respeito aos ambientes frios, ou seja, estudos de laboratório verificaram que as mulheres se sentem mais desconfortáveis do que os homens, especialmente em condições de frio (KARJALAINEN, 2011, p. 97, tradução nossa). Os pesquisadores Kingma e Lichtenbelt (2015) conduziram uma pesquisa na Holanda acerca do conforto térmico por parte do gênero feminino em edificações de escritórios e relataram que as normas que regulamentam a climatização de interiores foram baseadas em um modelo de conforto térmico empírico dos anos de 1960, cujas taxas metabólicas basearam-se numa média masculina e podem superar a feminina em 35%, sendo este um fator que pode ser a causa da ineficiência do fornecimento de conforto térmico para o gênero feminino Estudos em Câmaras Climáticas Este item aborda alguns estudos realizados em câmaras climáticas que relacionam as diferenças entre os gêneros à sensação de conforto térmico. Os Quadros 2.1 a 2.4 apresentam visões gerais de estudos de laboratório realizados em câmara climática por diferentes autores e encontrados no artigo de revisão de Karjalainen (2011). Nos Quadros, além dos resultados, foram expostas descrições dos respectivos experimentos, as condições do método de coleta dos dados e descrições das amostras 15

16 utilizadas. Os estudos estão listados em ordem alfabética, por fonte. O Quadro 2.1 mostra os estudos nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas, o Quadro 2.2 refere-se àqueles em que nenhuma diferença entre os gêneros foi encontrada, o Quadro 2.3 especifica as situações nas quais os homens foram considerados os mais insatisfeitos e o Quadro 2.4 menciona os casos em que não se sabe o sexo termicamente mais insatisfeito. As mulheres sentiram-se mais insatisfeitas que os homens em 60% dos estudos realizados em câmaras climáticas e revisados por Karjalainen (2011). Em 20% dos estudos, não foram observadas diferenças entre os gêneros. Em apenas 5% dos estudos, os homens sentiram-se termicamente mais insatisfeitos que as mulheres e, por fim, em 15% dos estudos em câmaras climáticas, não foi encontrado o sexo mais insatisfeito. A Figura 2.1 ilustra esses resultados. Conforme mais da metade dos estudos realizados em câmaras climáticas e expostos nos Quadros 2.1 a 2.4, o sexo feminino demonstra maior insatisfação quando comparado aos homens nas mesmas condições ambientais em locais fechados. Somente um estudo (Quadro 2.3) com uma amostra de dezessete alunos apresentou o sexo masculino como sendo o mais insatisfeito. Alguns estudos não encontraram, estatisticamente, diferenças significativas entre os gêneros. Esse fato provavelmente decorre do baixo número de indivíduos utilizados como amostra, já que isso reduz o poder estatístico dos testes. Dentre os estudos que constataram diferenças entre os gêneros, pode-se observar que grande parte dessas diferenças está relacionada aos ambientes com temperaturas mais baixas, isto é, a maioria dos estudos realizados em laboratório converge para o fato de que as mulheres sentem mais desconforto que os homens especialmente em condições de frio. Na pesquisa de Beshir e Ramsey (1981) foi evidenciado que as mulheres manifestam mais insatisfação do que os homens tanto em extremos de baixas quanto em extremos de altas temperaturas. Com base nos quadros expostos, vale notar que os níveis de isolamento das vestimentas entre os gêneros foram semelhantes e que as amostras estudadas foram, predominantemente, compostas por jovens. 16

17 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas. Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Beshir and Ramsey, 1981 Os indivíduos foram expostos a quatro níveis de temperaturas (23,3, 32,2, 37,8, e 43,3 C) durante a realização de tarefas motoras. Roupas leves (0,6 clo). Questionários. Medições fisiológicas (frequência cardíaca, temperatura). 31 homens com idade entre 18 e 40 anos e 15 mulheres com idade entre 18 e 24 anos. Fonte: Karjalainen (2011). A temperatura preferida para o sexo masculino (22 C) é significativamente mais baixa que do sexo feminino (25 C). As mulheres sentiram mais desconforto do que os homens, tanto a temperaturas mais altas quanto a mais baixas. 17

18 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Fanger, 1970 A temperatura do ar foi mantida a quatro diferentes níveis (21,1, 23,3, 25,6, e 27,8 C). Roupas leves (0,6 clo). 3 h de períodos de testes. Questionários Dois grupos dinamarqueses (64 mulheres e 64 homens em ambos os grupos). Um grupo americano (idade universitária) com 360 mulheres e 360 homens Não houve diferença significativa quanto à temperatura preferida entre os gêneros. No entanto, entre os norteamericanos, as mulheres preferiram maiores temperaturas (25,91 C) do que os homens (25,09 C) (diferença estatisticamente significativa). As mulheres eram mais sensíveis aos desvios do ideal em todos os grupos, ou seja, elas avaliaram um dado desvio como mais desconfortável do que os homens especialmente em condições mais frias. Ciclo menstrual não teve influência sobre as condições de conforto. Fonte: Karjalainen (2011). 18

19 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Fanger et al., 1988 Griefahn and Kunemund, 2001 Descrição dos experimentos Os indivíduos foram expostos as correntes de ar nos diferentes níveis de intensidade de turbulência e velocidade do ar. A temperatura do ar era mantida a 23 C. Cada pessoa participou de três experimentos de 2,5 h. Os participantes foram expostos às correntes de ar em sessões de 1h Método de coleta de dados Questionários Questionários Fonte: Karjalainen (2011). Amostra 50 indivíduos (25 do sexo feminino e 25 do sexo masculino), com média idade de 22 anos. 70 do sexo feminino e 109 do sexo masculino entre 18 e 68 anos de idade. Um total de quase sessões. Resultados Embora nenhuma diferença foi encontrada na detecção de qualquer movimento de ar, as mulheres expressaram (ligeiramente) mais insatisfação que os homens. Nenhuma diferença entre os sexos foi encontrada em maiores velocidades. As mulheres se sentiram significativamente mais desconfortáveis, com mais frio e preferiram temperaturas mais elevadas que os homens. 19

20 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Hashiguchi et al., 2010 As temperaturas das partes superior e inferior do corpo foram controladas de forma independente e tarefas mentais foram realizadas. Medições fisiológicas (temperatura da pele). Questionários. 8 homens e 8 mulheres, com idade média de 22 anos. Fonte: Karjalainen (2011). A diferença entre a maior e menor temperatura de pele do corpo aumentou nas mulheres quando comparadas com os homens, em condições mais frias. As mulheres sentiram desconforto antes dos homens em condições mais frias. A diferença de temperatura do ar na direção vertical não teve efeito significativo sobre a tarefa mental de desempenho de ambos os sexos. 20

21 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Lan et al., 2008 No primeiro experimento, foram investigados 5 níveis de temperaturas (21, 24, 26, 29 e 32 C). Cada grupo foi testado por 5 dias, com uma temperatura por dia durante 1 h na manhã. Os indivíduos do segundo experimento estiveram mais exposições a quatro níveis de temperatura e medidas fisiológicas foram tomadas. Roupas leves (0,8 clo). Questionários. medições fisiológicas (temperatura da pele e variabilidade de frequência cardíaca). 20 participantes chineses em ambas as experiências com o mesmo número de homens e mulheres. Os indivíduos tinham 20 anos. Fonte: Karjalainen (2011). As mulheres foram mais sensíveis à temperatura e menos sensíveis à umidade do que os homens; foram mais propensas a mostrar insatisfação com ambientes térmicos; preferiram condições neutras ou ligeiramente mais quentes, já os homens, condições neutras ou ligeiramente mais frias. A temperatura confortável para o sexo feminino (26,3 C) foi maior do que para o sexo masculino (25,3 C). A temperatura da pele feminina foi constantemente mais baixa do que a dos homens. Concluiu-se que é lógico que as mulheres são mais sensíveis ao ambiente fresco de acordo com a análise da temperatura da pele e da relação entre estado corporal e sensação. 21

22 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Lee and Choi, 2004 McNall et al., 1967 Descrição dos experimentos Os indivíduos vestiram-se com dois tipos de roupas, quatro vezes para cada tipo, totalizando 8 experimentos por indivíduo, realizados em dias separados. Clima da câmara à temperatura de 19 C. Três níveis de atividade (baixo, médio e alto) e nove combinações de temperatura e umidade foram experimentadas. Os indivíduos foram expostos às condições térmicas durante 3 horas. Todos os indivíduos foram vestidos de camisas e calças de sarja de algodão (0,5 clo). Método de coleta de dados Medições fisiológicas (temperatura da pele, temperatura retal, batimentos cardíacos, consumo de oxigênio). Questionários. Questionários e medições da pulsação. Amostra Sete mulheres e quinze homens com idade média de 21 anos. 210 homens e 210 mulheres com idade média entre 19 e 20 anos. Fonte: Karjalainen (2011). Resultados A taxa de aumento de gasto de energia em mulheres foi maior do que nos homens. A diferença entre a temperatura retal e da pele foi superior nas mulheres As mulheres mostraram mais flutuações instáveis em seus batimentos cardíacos. As mulheres se sentiram mais desconfortáveis do que os homens no mesmo ambiente fresco. Nenhuma diferença na temperatura neutra em cada taxa metabólica entre mulheres e homens foi encontrada. No entanto, a zona de conforto para o sexo masculino foi consideravelmente mais ampla do que a das mulheres (a diferença de gênero não foi testada para a significância). 22

23 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Nevins et al., 1966 Parsons, combinações de temperatura e umidade foram experimentadas. Todos os participantes estavam vestidos de camisas de algodão e calças de sarja (0,52 clo). Indivíduos expostos por mais de 3 horas em três condições ambientes (18,5, 23, e 29 C). Utilizavam roupas claras (camisa e calças compridas, 0,8 clo). Questionários. Questionários. Foram estudados 360 estudantes universitários do sexo masculino e 360 do sexo feminino entre 18 e 23 anos. 16 homens e 16 mulheres entre 18 e 25 anos. Fonte: Karjalainen (2011). As mulheres sentiram mais frio em menores temperaturas (19-22 C) do que os homens. Em temperaturas mais elevadas, as diferenças de gênero foram menores. As diferenças não foram testadas para verificar significância estatística. Apenas pequenas diferenças de conforto térmico entre homens e mulheres foram encontradas. Mas, em condições frescas (18,5 C), as mulheres tenderam a sentir mais frio do que os homens. As mulheres relataram mãos significativamente mais frias que os homens em condições de mais frio. 23

24 Quadro 2.1 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais as mulheres foram as mais insatisfeitas (continuação). Fonte Tiller et al., 2010 Todde, 2000 Descrição dos experimentos Foram investigados, no desempenho de tarefas, efeitos de ruído e temperatura combinados Os indivíduos foram expostos a combinações de cinco condições térmicas, três níveis de ruído, e duas qualidades de som. Investigações nas reações humanas ao local, e correntes de ar no pescoço dos avaliados. Método de coleta de dados Questionários. Questionários, Medidas fisiológicas (temperatura da pele) Amostra 16 mulheres e 14 homens. 6 mulheres e 6 homens Fonte: Karjalainen (2011). Resultados As mulheres classificaram temperaturas mais baixas (18 C) como sendo mais desagradáveis, que os homens e temperaturas mais altas (26 C) como pouco mais agradáveis. O conforto térmico para ambos convergiu para a temperatura de 22 C. Claras diferenças entre homens e mulheres foram observadas. As mulheres foram mais sensíveis que os homens para correntes de ar e consideraram-nas mais desagradáveis. As mulheres revelaram maior queda na temperatura da pele. Nenhum resultado de significância estatística foi apresentado. 24

25 Quadro 2.2 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais não foram observadas diferenças. Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Amai et al., 2007 de Dear et al., 1991 O efeito de três tipos diferentes de sistemas de condicionamento persolanizado foi examinado. Temperatura do ar da sala foi fixada em 28 C com os sistemas e aos 26 C, sem os sistemas. Os homens usavam mais roupa (0,7 clo) do que as mulheres (0,4 clo). Experimentos de duas horas e meia em um conjunto de câmaras climáticas a uma temperatura de funcionamento de 25,7 C. O questionário foi respondido a cada 10 min. Questionários. Questionários. Medições fisiológicas (temperatura da pele, perda de peso). 20 homens e 20 mulheres (todos estudantes). 32 cingapurianos em idade universitária (16 do sexo feminino e 16 do sexo masculino). Fonte: Karjalainen (2011). As diferenças de gênero na avaliação do conforto térmico, em média foram pequenas. Homens tenderam a preferir fluxos de ar frios e rápidos. Já as mulheres, fluxos quentes e lentos. Nenhum resultado dos testes estatísticos foi determinado exceto sensação do fluxo de ar e sensação confortável de fluxo de ar, nos quais nenhuma diferença significativa entre os gêneros foi encontrada. Não foram encontradas diferenças significativas entre os gêneros quanto a temperaturas preferidas, sensação térmica ou perdas de peso por evaporação. 25

26 Quadro 2.2 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais não foram observadas diferenças (continuação). Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Liu et al., 2011 Pellerin and Candas, 2004 As pessoas estavam vestidas com roupas de verão (0,3 clo) e foram expostos a uma combinação de temperaturas (21, 24, 26, e 29 C). Os indivíduos foram dividos em dois grupos: o primeiro foi exposto às temperaturas citadas na ordem crescente e o segundo, na ordem decrescente. 2h de experimentos em um estudo que combinou efeitos do ruído (35, 60 e 75 dba) e temperatura (18, 24, e 30 C). Roupas leves (0,6 clo). Medições fisiológicas (temperatura da pele, eletrocardiograma), questionários. Questionários. Medidas fisiológicas (temperatura da pele). Total de 12 homens e 10 alunas universitárias em dois grupos compostos por 6 homens e 5 mulheres cada um (idade média: 23,9 anos). 9 mulheres (média de idade 24,1) e 9 homens (idade média de 23,1), todos caucasianos. Fonte: Karjalainen (2011). A temperatura média da pele feminina foi mais baixa do que a dos homens em cada experimento. A sensação térmica das mulheres foi inferior que a dos homens (exceto abaixo de 26 C). No entanto, as diferenças de temperatura média da pele e sensação térmica entre os sexos não foram estatisticamente significativas (exceto abaixo da temperatura de 29 C no grupo 1). Nem condições térmicas nem acústicas foram influenciadas pelo gênero. 26

27 Quadro 2.3 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais os homens foram os mais insatisfeitos. Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Wyon et al., 1972 Os indivíduos foram expostos a variações de temperatura entre 20 e 29 C. Questionários Fonte: Karjalainen (2011). Alunos de 17 anos de idade (36 homens e 36 mulheres) Os homens sentiram mais calor que as mulheres. Quadro 2.4 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais não se sabe o sexo mais insatisfeito. Fonte Chow et al., 2010 Descrição dos experimentos Investigação da sensação térmica a partir de velocidades de fluxo de ar mais elevadas em Hong Kong. Método de coleta de dados Questionários. Amostra 96 estudantes chineses (número igual de homens e mulheres), 108 casos de teste para cada sexo. Fonte: Karjalainen (2011). Resultados Os homens foram mais sensíveis às mudanças de velocidade do ar, enquanto as mulheres foram mais sensíveis às mudanças de temperatura do ar. À mesma velocidade do ar, as mulheres preferiram temperaturas mais altas que os homens. As temperaturas neutras - numa velocidade do ar de 0,1 m/s - para homens e mulheres foram 24,5 e 25,9 C, respectivamente. 27

28 Quadro 2.4 Visão geral de estudos sobre conforto térmico em laboratório nos quais não se sabe o sexo mais insatisfeito (continuação). Fonte Descrição dos experimentos Método de coleta de dados Amostra Resultados Grivel and Candas, 1991 Durante a primeira hora de um experimento de 3h, indivíduos foram expostos a uma temperatura ambiente de 25,1 C. Pelas próximas 2 h, os participantes poderiam definir livremente a temperatura Medições fisiológicas. Medições de temperatura interior. Declarações verbais de percepção térmica e avaliações 24 do sexo masculino e 24 mulheres entre as idades de 18 e 30 A média geral das temperaturas preferidas era 0,5 C mais elevada entre as mulheres que entre os homens, mas a diferença não foi estatisticamente significativa. Variações de temperatura durante o dia foram preferidas entre os homens Ishii et al., 1990 O efeito da ventilação cruzada na sensação térmica foi investigado em experimentos em duas unidades de habitação. A maioria dos experimentos foi conduzida em condições quentes, com elevada temperatura do ar de 28 C e velocidade do ar superior a 0,6 m/s. Roupas leves (0,3 clo). (O estudo não foi realizado numa câmara climática, mas é semelhante a alguns estudos de laboratório e está incluído nesta tabela). Questionários (indivíduos votaram apertando botão quando sentiram mudança na sensação de conforto) 5 mulheres e 5 homens (universitários) Fonte: Karjalainen (2011). Concluiu-se que as mulheres são mais sensíveis a baixos fluxos de ar que os homens. 28

29 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Mulheres mais insatisfeitas Não foram observadas diferenças Homens mais insatisfeitos Não se sabe o sexo mais insatisfeito Figura 2.1 Estudos em câmaras climáticas revisados por Karjalainen (2011). Chow et al. (2010) conduziram uma pesquisa em câmaras climáticas, durante o verão, baseada no conforto térmico de cerca de 300 chineses entre 19 e 50 anos em Hong Kong. Os autores perceberam que os indivíduos foram sensíveis à velocidade do ar e à temperatura, mas não à umidade. Foram verificadas indicações de que os homens são mais sensíveis a mudanças na velocidade do ar, enquanto as mulheres são mais sensíveis a mudanças na temperatura do ar. Considerando a velocidade do ar igual a 0,1 m/s, a temperatura neutra para os homens foi de 24,5 C e para as mulheres foi de 25,9 C. Os autores concluíram o trabalho afirmando que o gênero feminino, em média, prefere temperaturas mais elevadas que o gênero masculino, principalmente quando a temperatura se aproxima da neutra, mas destaca que a diferença de gênero só é verificada em níveis relativamente elevados de temperatura do ar. Hashiguchi, Feng e Tochihara (2010) ressaltam a importância de avaliar o conforto térmico em ambientes internos cujas condições térmicas variam, uma vez que grande parte dos ambientes cotidianos não apresenta uma uniformidade térmica. Dessa forma, os autores conduziram um estudo, entre os meses de março e maio de 2007 com homens e mulheres (estas estavam na fase lútea, ou durante o período de ovulação), a fim de examinar os efeitos relacionados ao conforto térmico e desempenho mental entre os gêneros em ambientes onde as temperaturas das camadas inferiores de ar são mais baixas quando comparadas às camadas 29

30 superiores. As temperaturas dos membros superiores e inferiores do corpo foram controladas de modo independente através de caixas climáticas, localizadas numa câmara climática. Os dezesseis participantes sendo oito homens e oito mulheres foram expostos a quatro condições, cada uma com uma determinada diferença de temperatura entre a parte superior do corpo e a parte inferior (enquanto a parte superior permaneceu em 25 C, a temperatura da parte inferior do corpo foi alterada: iniciou em 16 C e sofreu variações de três em três graus Celsius, até atingir a temperatura de 25 C), sendo igual a 120 minutos o tempo de duração do experimento. Durante a exposição, os participantes utilizaram o computador para realizar duas tarefas: uma delas para testar a memória de curto prazo e a outra para verificar a velocidade de percepção dos indivíduos. Para a primeira tarefa, foi contado e gravado o número de respostas corretas e para a segunda tarefa, o tempo de percepção foi gravado. O tempo necessário para a realização de cada tarefa foi de, aproximadamente, vinte minutos. A temperatura da pele dos participantes foi medida e as opiniões dos mesmos foram levadas em consideração. O isolamento das vestimentas dos participantes foi igual a 0,8 clo. Os pesquisadores avaliaram as sensações térmicas (escala de nove pontos, desde a sensação muito quente até muito frio ) e de conforto térmico dos participantes (escala sétima, desde muito confortável a muito desconfortável ). Com a finalidade de analisar os dados fisiológicos e subjetivos, Hashiguchi, Feng e Tochihara (2010) utilizaram o teste ANOVA. Para comparação entre os gêneros, o teste-t também foi utilizado com o objetivo de avaliar os mesmos dados. A relação entre o conforto térmico e a temperatura da pele foi verificada utilizando o teste do coeficiente de correlação de Pearson. Testes com valores de p < 0,05 foram considerados significativos. Hashiguchi, Feng e Tochihara (2010) observaram que a sensação térmica da parte superior do corpo, tanto para homens quanto para mulheres, tornou-se mais fria com o tempo em todas as condições de temperatura. Entretanto, não foi indicada nenhuma diferença significativa na sensação térmica entre as condições de temperatura. A sensação térmica da parte superior do corpo nas fases iniciais e finais do experimento foi significativamente mais quente para as mulheres do que para os homens. As sensações de resfriamento da parte inferior do corpo cresceram com a queda das temperaturas na caixa climática. A sensação de frescor na parte inferior do corpo para as mulheres, nas fases iniciais, tendeu a ser maior do que para os homens, mas não foi observada diferença significativa na sensação térmica para a parte inferior do corpo nas fases finais entre os gêneros. O conforto térmico diminuiu com o 30

31 tempo em todas as condições de temperatura. Os efeitos da diferença entre as temperaturas superior do corpo e da caixa climática foram significativos e o desconforto foi maior quando as temperaturas da caixa climática foram reduzidas. A temperatura de conforto térmico na fase inicial do experimento foi menor para as mulheres do que para os homens. Houve diferenças significativas entre os gêneros nas condições de 16 C e 19 C. Os autores concluíram que ambientes térmicos cujas temperaturas mais próximas do piso são inferiores, isto é, ambientes termicamente não uniformes geram um desconforto térmico significativamente maior para as mulheres do que para os homens. Logo, é necessário evitar quedas de temperatura na parte inferior do corpo para tornar possível o conforto térmico do gênero feminino. Lan et al. (2008) investigaram as diferenças de gênero em indivíduos de nacionalidade chinesa por meio de dois experimentos de laboratório. Durante o experimento, foram realizadas tanto avaliações subjetivas, quanto medições (avaliações objetivas). Em um dos experimentos foram medidas temperaturas da pele em dezessete pontos e variabilidade da frequência cardíaca dos indivíduos. Os autores, então, confirmaram a existência de diferenças de gênero para os chineses quando se trata de conforto térmico. Verificaram que as mulheres são mais sensíveis à temperatura e menos sensíveis à umidade do que o gênero masculino. Os autores afirmaram que as mulheres preferem condições neutras ou ligeiramente quentes, uma vez que suas temperaturas de pele se mostraram inferiores às dos homens. Como resultado, obtiveram uma temperatura de conforto para as mulheres de 26,3 C, enquanto para os homens, a temperatura de conforto obtida foi de 25,3 C. Em condições quase neutras não foram observadas diferenças de gênero no conforto térmico. Ao avaliarem os resultados dos questionários, Lan et al. (2008) observaram que os homens e as mulheres têm quase o mesmo valor de temperatura neutra. Para o primeiro experimento, os homens tiveram uma temperatura neutra de 23,1 C e as mulheres de 23,5 C. Ou seja, as mulheres obtiveram uma temperatura ligeiramente superior à temperatura considerada neutra para os homens. Entretanto, para o segundo experimento, tanto homens quanto mulheres obtiveram o mesmo valor de temperatura neutra (26,3 C). Efetuando a regressão linear das sensações térmicas versus temperatura, os pesquisadores notaram que as mulheres são mais sensíveis às variações de temperatura do ambiente do que o gênero masculino. Por isso, o gênero feminino tende a expressar maior insatisfação com relação ao ambiente térmico, o que sugere que a fração de pessoas termicamente insatisfeitas poderia ser 31

32 reduzida através de uma escolha de temperatura ambiente que esteja mais próxima da temperatura de conforto térmico obtida para o gênero feminino. Através das correlações de conforto térmico e sensação térmica de homens e mulheres, Lan et al. (2008) notaram que as mulheres têm maior propensão de demonstrar insatisfação térmica abaixo da temperatura neutra, enquanto os homens são mais propensos a sentir desconforto térmico em temperaturas superiores. Isto é, constataram que as mulheres têm preferência por uma condição neutra ou ligeiramente mais quente, enquanto os homens têm preferência por uma condição neutra ou ligeiramente mais fria. Quanto às temperaturas da pele, observou-se que a média das temperaturas da pele do gênero feminino foi inferior à dos homens e é evidente que a média das temperaturas da pele aumenta com o aumento da temperatura do ambiente e diminuem com a redução da temperatura do ambiente. Além disso, os pesquisadores descobriram que a média da temperatura da pele das mulheres variou mais rapidamente que a dos homens. A temperatura média de conforto da pele para os homens foi de 33,25 C e para as mulheres foi de 32,95 C. Os resultados indicaram que as mulheres preferem condições mais quentes que os homens e as mesmas mostram maior desconforto em temperaturas abaixo da neutra provavelmente devido à baixa temperatura da pele. O estudo de Parsons (2002) apresenta os resultados de uma série de experimentos de laboratório que foram realizados ao longo de alguns anos no Human Thermal Environments na Universidade de Loughborough. No estudo, foram consideradas quatro áreas em particular: três relacionadas às características dos indivíduos gênero, estado de adaptação e incapacidade física enquanto a quarta área pretende esclarecer como as pessoas podem se adaptar aos ambientes através das roupas que estão vestindo. Em seu trabalho, o autor chegou à conclusão de que para roupas e atividades idênticas existem poucas diferenças de gênero nas respostas de conforto térmico para condições neutras ou ligeiramente quentes. Em contrapartida, as mulheres tenderam a sentir mais frio que os homens em condições mais frias. Ainda verificou que as mudanças nas respostas de conforto térmico em ambientes neutros e ligeiramente quentes devido à adaptação ao calor são pequenas e não devem ser significativas na prática. Finalmente, destacou que existem pequenas diferenças de grupo entre os requisitos de conforto térmico das pessoas com e sem incapacidades físicas. Entretanto, existe uma grande necessidade de considerar os requisitos individuais para pessoas com incapacidades físicas. 32

33 Outro experimento realizado em câmara climática foi de Schellen et al. (2013), que incluiu vinte adultos jovens com idade entre 29 anos, sendo dez homens e dez mulheres. Todos os participantes eram saudáveis, não obesos, não fumantes e não utilizavam nenhuma medicação que pudesse alterar suas respostas cardiovasculares e termorregulatórias. Oito mulheres usavam pílulas contraceptivas (orais) e, portanto, seus níveis hormonais são controlados durante todo o ciclo menstrual. As duas participantes que não tomavam pílula foram estudadas durante a fase lútea do seu respectivo ciclo menstrual. Durante os experimentos, as vestimentas dos participantes foram padronizadas. Todos utilizavam: calças de corrida, camisas polo, roupas íntimas, meias e sapatos de salto baixo. A resistência total proporcionada pelas roupas e cadeira foi de 0,6 clo. Os participantes realizavam, continuamente, tarefas de escritório. A taxa metabólica foi estimada. As diferenças fisiológicas foram testadas utilizando uma análise da variância (teste ANOVA). As respostas subjetivas entre os dois casos experimentais foram estudadas utilizando um teste não paramétrico (teste de Wilcoxon), uma vez que tais respostas não apresentaram distribuição normal. O teste de Spearman foi utilizado a fim de verificar correlações entre temperaturas de pele locais, sensações térmicas locais e sensação térmica de todo o corpo. Efeitos significativos foram encontrados para p < 0,05. Os autores verificaram que a temperatura da pele das mulheres foi significativamente mais baixa que a dos homens. Também observaram que as mulheres relataram mais sensações de frio que os homens e que se sentiram significativamente mais desconfortáveis que os homens. Os resultados mostraram que, sob as condições térmicas não uniformes estudadas, as sensações térmicas locais e as temperaturas de pele locais influenciam significativamente na sensação térmica do corpo como um todo. Para as mulheres, principalmente, a temperatura da pele e a sensação térmica das mãos e braços são importantes com relação à sensação térmica de todo o corpo. Concluiu-se então, por meio do estudo de Schellen et al. (2013), que sob as mesmas condições ambientais, as mulheres estiveram mais insatisfeitas e se sentiram termicamente mais desconfortáveis do que os homens. Zhai et al. (2014) também conduziram um experimento em câmaras climáticas em Guangzhou, China, com trinta homens e trinta mulheres, todos estudantes universitários. Estes foram expostos a combinações de temperatura e umidade. Para esse estudo, o nível de isolamento das roupas foi de 0,5 clo e dados subjetivos e fisiológicos foram coletados. Nessa pesquisa, foram testadas cinco temperaturas de ar: 20, 23, 26, 29 e 32 C. As três primeiras temperaturas foram testadas a uma umidade relativa de 50% e as duas últimas a 70% para simular condições quente-úmidas. Todos os indivíduos participaram de todas as condições de 33

34 teste e o tempo de cada estudante na câmara foi de nove horas. Foram utilizadas duas câmaras climáticas para os testes de dimensões iguais a: 3,45 x 3,25 x 3,35 m. A velocidade do ar foi de 0,1 m/s e a temperatura radiante média foi igual à temperatura do ar em todas as experiências. Um questionário foi aplicado aos participantes para que os mesmos pudessem classificar suas sensações térmicas e conforto térmico. A sensação térmica pode ser classificada de acordo com uma escala de nove pontos, sendo -4 equivalente a muito frio e +4 equivalente a muito quente. Para ambos os gêneros, o autor obteve uma temperatura neutra igual a 26,9 C. Com relação à aceitabilidade térmica, foi utilizado o teste exato de Fisher para comparar as diferenças, e não foram encontradas diferenças significativas em quaisquer condições de teste. Entretanto, vale ressaltar que houve uma tendência das mulheres serem mais insatisfeitas em temperaturas menores (20 e 23 C) e dos homens serem mais insatisfeitos em temperaturas mais elevadas (32 C) Estudos de Campo Esta seção tem como objetivo levantar alguns dos estudos de campo, principalmente em edifícios de escritórios, conduzidos por diferentes autores, que relacionam as diferenças entre os gêneros à sensação de conforto térmico. No artigo de revisão de Karjalainen (2011), foram também encontrados estudos de campo com descrições dos edifícios, locais e especificação da época do ano. Quando tais informações foram suprimidas, os estudos foram julgados semelhantes aos estudos de laboratório. Assim como nas pesquisas processadas em câmaras climáticas, a maioria dos estudos de campo confirmou que as mulheres expressam maior insatisfação que os homens quando ambos estiverem expostos ao mesmo ambiente térmico. Karjalainen (2011) notou, ao analisar os estudos de campo de alguns autores, que as mulheres sentiram-se insatisfeitas tanto em temperaturas mais baixas quanto em temperaturas mais altas. Percebeu, ainda, que as diferenças entre os gêneros são atenuadas quando a temperatura se aproxima da ideal. No artigo de Kim et al. (2013), os autores expuseram análises relacionadas à diferença de gênero e à qualidade do ambiente interior. O estudo realizado incorporou a avaliação de duas diferentes áreas: qualidade do ar interior e o conjunto de sintomas causados por uma constante exposição aos ambientes com ar-condicionado, o chamado sick building syndrome. Posteriormente foram realizadas análises estatísticas para o experimento, que contou com a 34

35 participação de pessoas. Dentre alguns fatores de qualidade do ambiente interior levados em consideração estiveram: conforto térmico, qualidade do ar, iluminação, acústica, layout de escritório e mobiliário, limpeza e manutenção. Primeiramente os autores realizaram um levantamento da bibliografia vinculada às diferenças de gênero encontradas e expostas por outros autores. Posteriormente, foi feita uma análise estatística detalhada de um grande banco de dados a partir do Center for the Built Environment (CBE) na Universidade da Califórnia, em Berkeley. O foco da pesquisa consistiu em determinar como os participantes do sexo feminino e masculino responderam aos vários aspectos dos ambientes de escritório. Ao analisarem bibliografias anteriores sobre o assunto, Kim et al. (2013) constataram que para os estudos que associaram sintomas de saúde dos participantes com o ambiente interno, o gênero feminino relatou maior predomínio desses sintomas. De quatorze pesquisas avaliadas, onze mencionaram as mulheres como mais propensas a apresentarem os seguintes sintomas: fadiga, dor de cabeça, olhos secos ou irritados e irritação no nariz e/ou garganta. Existiram, no entanto, alguns resultados contraditórios: os autores Kinman e Griffin (2008) propuseram que homens e mulheres que trabalham em condições sociais semelhantes responderam também de modo semelhante aos sintomas. Norbäck e Edling (1991) alegaram que, embora as mulheres apresentassem uma maior proporção de sintomas que os homens, essas diferenças não foram significativas. Kim et al. (2013) encontraram outras discussões ao explorarem bibliografias sobre conforto térmico: um trabalho de campo realizado no Japão identificou diferenças significativas quanto a aceitabilidade térmica entre homens e mulheres. Nesse estudo, as mulheres registraram uma temperatura neutra significativamente maior (25,1 C) que os homens (22,9 C). Entretanto, Kim et al. (2013), assim como Karjalainen (2011), informam que existe uma série de estudos que investigaram as possíveis diferenças de gênero alusivas ao conforto térmico cujos resultados obtidos não foram significativos, isto é, não foram observadas diferenças quanto a temperatura neutra entre ambos os gêneros. Mesmo diante desse fato, Kim et al. (2013) destacam que em muitos desses estudos houve expressões significativamente mais frequentes de insatisfação térmica por parte das mulheres que dos homens e que a maioria dos estudos de campo com amostras relativamente grandes declararam o sexo feminino como o mais insatisfeito com os ambientes interiores. 35

36 Para o trabalho de Kim et al. (2013), o CBE, na Universidade da Califórnia, norteou a pesquisa de pós-ocupação a partir do ano 2000 e foi acumulando dados de mais de 600 edifícios, cada um com um determinado tipo de ocupação, desde junho de Como ferramenta de pesquisa, foi aplicado um questionário para investigar os índices de satisfação dos ocupantes do edifício nos sete fatores centrais de qualidade do ambiente interior. No final do mesmo, os participantes tiveram que informar se o ambiente estava ou não satisfatório como também os impactos do ambiente sobre a produtividade de cada entrevistado. Os níveis de satisfação foram dispostos em uma escala que vai de muito insatisfeito (codificado por - 3) a muito satisfeito (codificado por +3). O Quadro 2.5 expõe as questões fundamentais de satisfação sobre a qualidade do ambiente interior incluídas na pesquisa de Kim et al. (2013). Nela, são quinze os itens que têm como foco a satisfação individual relacionada à qualidade do ambiente e um item visa estimar a satisfação geral com o espaço de trabalho. A base de dados do CBE apresenta respostas de vários tipos de edifícios tais quais: escritórios, hospitais, escolas, edifícios comerciais, residenciais, industriais, etc. O trabalho de Kim et al. (2013), no entanto, tem por finalidade apenas analisar os prédios de escritórios foram respostas recolhidas em 351 edifícios de escritório. Os edifícios das amostras são descritos como escritórios de maneira geral, contudo foram incluídos na mesma categoria organizações de administração e de investigação públicas educacionais. As amostras foram coletadas em diferentes países, como Austrália (8,5%), Canadá (2,4%) e Finlândia (7,1%), mas a maioria dos edifícios inseridos no experimento estava nos Estados Unidos (82%). Devido à falta de respostas relacionadas ao gênero ou a qualquer um dos dezesseis itens do questionário, a amostra foi reduzida para questionários completamente respondidos e destinados às análises. Quadro Lista de itens do questionário utilizados para a análise (a partir do banco de dados de pesquisa do CBE). Fatores IEQ Conforto Térmico Itens do questionário Temperatura Questões da pesquisa Quão satisfeito você está com a temperatura em seu espaço de trabalho? Fonte: Kim et al. (2013). 36

37 Quadro Lista de itens do questionário utilizados para a análise (a partir do banco de dados de pesquisa do CBE) (continuação). Fatores IEQ Qualidade do ar Iluminação Qualidade Acústica Layout do Escritório Mobília do Escritório Limpeza e Manutenção Itens do questionário Qualidade do ar Quantidade de luz Conforto visual Nível de ruído Isolamento acústico Quantidade de espaço Privacidade Visual Facilidade de interação Conforto da mobília Adaptação da mobília às necessidades Cores e texturas Limpeza do edifício Questões da pesquisa Quão satisfeito você está com a qualidade do ar em seu espaço de trabalho (ar abafado, limpeza, odores)? Quão satisfeito você está com a quantidade de luz em seu espaço de trabalho? Quão satisfeito você está com o conforto visual da iluminação (por exemplo, brilho, reflexos, contraste)? Quão satisfeito você está com o nível de ruído em seu espaço de trabalho? Quão satisfeito você está com o isolamento acústico em seu espaço de trabalho (possibilidade de ter conversas sem seus vizinhos escutarem e vice-versa)? Quão satisfeito você está com a quantidade de espaço disponível para armazenamento e trabalho individual? Quão satisfeito você está com o nível de privacidade visual? Quão satisfeito você está com a facilidade de interação com os colegas de trabalho? Quão satisfeito você está com o conforto da sua mobília de escritório (cadeira, mesa, computador, equipamento, etc.)? Quão satisfeito você está com sua capacidade de ajustar a sua mobilia para atender às suas necessidades? Quão satisfeito você está com as cores e texturas de pisos, móveis e acabamentos das superfícies? Quão satisfeito você está com a limpeza do edifício no geral? Fonte: Kim et al. (2013). 37

38 Quadro Lista de itens do questionário utilizados para a análise (a partir do banco de dados de pesquisa do CBE). (continuação). Fatores IEQ Limpeza e Manutenção Satisfação Geral Itens do questionário Limpeza do espaço de trabalho Manutenção do edifício Satisfação com o espaço de trabalho Questões da pesquisa Quão satisfeito você está com serviço de limpeza fornecido para o seu espaço de trabalho? Quão satisfeito você está com a manutenção geral do edifício? Considerando todos os fatores, você está satisfeito com o seu local de trabalho? Fonte: Kim et al. (2013) A Tabela 2.1 traz breves informações demográficas dos participantes da pesquisa de Kim et al. (2013). O gênero dos participantes foi ordenado conforme a idade e a categoria de trabalho. Classes de idades foram criadas - indivíduos com até trinta anos, indivíduos com idade entre 31 e 50 anos e indivíduos com idade superior a 50 anos - assim como para os diferentes tipos de trabalho (apoio administrativo, técnico, profissional gerencial e/ ou supervisão). A amostra considerada continha mais mulheres de até 30 anos (20,5%) do que homens (16,1%). Os homens apresentaram maiores percentuais para a faixa etária mais velha (32,6%) quando comparado às mulheres (26,9%). Referente aos tipos de trabalho, é notável que os homens apresentaram porcentagens maiores para: técnico (25,6% contra 12,8% por parte das mulheres), e classificações de gestão / supervisão (19,9% contra 12,6% por parte do sexo feminino). Em contra partida, a porcentagem de indivíduos que trabalham com apoio administrativo foi maior para as mulheres (35,3%) do que para os homens (14,2%). 38

39 Tabela Tabulação cruzada das amostras dos indivíduos por idade, tipo de trabalho e gênero. Características Mulheres Homens N % N % Idade Tipo de Trabalho , ,9 30 ou menos , , , ,3 Mais de , ,6 Total Apoio administrativo , ,2 Técnico , ,6 Profissional , ,4 Gerencial/Supervisor , ,9 Total Fonte: Kim et al. (2013). Tendo como base o banco de dados com as respostas de ambos os gêneros, foi possível estimar os níveis de satisfação (média de pontuação) dos participantes com os fatores de qualidade do ambiente interior exibidos no Quadro 2.5. As diferenças nos valores médios foram investigadas por meio do teste t. Ademais, a porcentagem de indivíduos que claramente demonstraram insatisfação foi estabelecida para cada um dos quinze fatores de qualidade do ambiente interior. Junto com a pontuação média de satisfação, a taxa de insatisfação expressa a dimensão das diferenças nas reações relacionadas ao gênero quanto aos quinze aspectos do ambiente interior considerados. A porcentagem de insatisfeitos foi obtida como o total acumulado dos votos "muito insatisfeito" e "insatisfeito". Com o propósito de examinar o vínculo entre o gênero e a insatisfação com o ambiente interior, realizou-se um conjunto de análises de regressões, considerando o gênero como uma variável independente e a ocorrência de insatisfação em cada um dos quinze fatores de qualidade do ambiente interior como variáveis dependentes (KIM et al., 2013). Dentre os quinze fatores de qualidade do ambiente interior, treze obtiveram médias de pontuações de satisfação positivas, mas a 'temperatura' recebeu, em média, votos negativos por parte do grupo feminino e a 'privacidade de som' recebeu, no geral, votos negativos tanto por parte dos homens quanto por parte das mulheres. Em geral, as condições térmicas - 39

40 temperatura e qualidade do ar - e acústicas do ar - ruído e isolamento acústico - foram mal avaliadas quando comparadas com o restante dos fatores de qualidade do ambiente interior. Os índices de satisfação das mulheres foram significativamente mais baixos do que os dos homens para todos os quinze fatores de qualidade do ambiente interior. A Tabela 2.2, encontrada em Kim et al. (2013), explicita os resultados do teste t para os dois gêneros. O gênero feminino apresentou índices de satisfação inferiores ao gênero masculino, em todos os quinze fatores considerados. Os testes t-student para as diferenças de gênero foram estatisticamente significativos, adotando p<0,001, para todos os quinze fatores de qualidade do ar interior. A maior diferença encontrada foi na temperatura (-0,55), seguida por qualidade do ar (-0,43), isolamento acústico (-0,36) e limpeza do espaço de trabalho (- 0,32). Ainda que as mulheres se mostrem menos satisfeitas para todos os quinze fatores, a avaliação - de modo geral - do espaço de trabalho não foi significativamente diferente entre os gêneros (p = 0,08). Tabela 2.2 Teste t para a diferença de pontuação média de satisfação entre os indivíduos do sexo feminino e masculino. Pontuação média de satisfação Teste t Fatores Diferença Mulheres Homens média t Sig. Satisfação Geral 0,83 0,86-0,03-1,77 N.S. Temperatura -0,37 0,18-0,55-29,98 p < 0,001 Qualidade do ar 0,10 0,53-0,43-24,70 p < 0,001 Conforto visual 0,86 1,06-0,20-12,23 p < 0,001 Nível de ruído 0,14 0,29-0,15-7,79 p < 0,001 Isolamento acústico -0,89-0,53-0,36-18,08 p < 0,001 Quantidade de espaço 0,93 1,04-0,10-5,48 p < 0,001 Privacidade Visual 0,50 0,68-0,18-8,92 p < 0,001 Facilidade de interação 1,30 1,43-0,13-8,48 p < 0,001 Conforto da mobília 1,02 1,13-0,11-6,86 p < 0,001 Adaptação da mobília 0,76 0,91-0,15-8,77 p < 0,001 Limpeza do edifício 0,97 1,17-0,20-13,34 p < 0,001 Limpeza do espaço de trabalho 0,76 1,09-0,32-19,43 p < 0,001 Manutenção do edifício 0,93 1,03-0,11-6,95 p < 0,001 Fonte: Kim et al. (2013). 40

41 Kim et al. (2013) observaram que a maior taxa de insatisfação ocorreu com relação ao isolamento acústico (para as mulheres 47,0% e para os homens 39,5%) seguida pela temperatura (para as mulheres 30,5% e para os homens 21,1%). Notaram, ainda, que as mulheres registraram maiores taxas de insatisfação quando comparadas com os homens. Por mais que o gênero feminino tenha sido o menos satisfeito na pesquisa em questão, tanto homens quanto mulheres demonstraram pouca diferença quanto à satisfação geral com o espaço de trabalho. Pesquisas anteriores revelaram que em ambientes que fazem o uso do arcondicionado os sintomas de saúde ocorrem com mais frequência que nos ambientes ventilados naturalmente. Quando Kim et al. (2013) comparam os resultados anteriores com os obtidos em sua pesquisa - considerando que a maioria dos edifícios nos quais a mesma foi realizada eram prédios que faziam uso do ar-condicionado sugerem que as mulheres sejam mais sensíveis que os homens em condições ambientais proporcionadas por sistemas de climatização. Choi, Aziz e Loftness (2010) também realizaram um trabalho a fim de verificar a interferência dos gêneros no conforto térmico em edifícios de escritório. Os mesmos utilizaram como amostra 402 indivíduos (212 participantes do sexo feminino e 190 participantes do sexo masculino) e seus locais de trabalho em vinte edifícios de escritórios nos Estados Unidos, em estações frias, quentes e intermediárias. Os dados coletados no trabalho foram os seguintes: temperatura do ar, temperatura de radiação, variações verticais na temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do ar nos escritórios cujo trabalho foi aplicado. Foram feitas, ainda, pesquisas de satisfação com cada indivíduo que ocupava o ambiente. Posteriormente, os dados foram submetidos a avaliações estatísticas. As análises de satisfação dos indivíduos foram obtidas com a realização de testes-t. Ao avaliarem as diferenças entre os gêneros quanto à satisfação térmica, os autores acima citados notaram que, em estações mais frias, as mulheres apresentaram menos satisfação térmica que os homens. O teste realizado apresentou extrema significância (p = 0,000). O nível médio de satisfação térmica para o gênero feminino foi de 2,76, menos que levemente insatisfeito em uma escala de 1 a 7, onde: 1 indica muito insatisfeito; 2, insatisfeito; 3, levemente insatisfeito; 4, neutro; 5, levemente satisfeito; 6, satisfeito e 7, muito satisfeito e 3,87 para o gênero masculino, um nível de satisfação quase neutro. Durante as estações mais quentes e as intermediárias, não foram obtidas diferenças significativas de satisfação para com o conforto térmico entre os gêneros. 41

42 Zhai et al. (2014) também realizaram experimentos de campo. Os estudantes que participaram da pesquisa em câmaras climáticas foram, ainda, avaliados em seus dormitórios e nas salas de aula. Enquanto os parâmetros térmicos eram medidos, os participantes responderam questionários. Os participantes foram avaliados duas vezes a cada semana, ou nas salas de aula, ou em seus dormitórios. Para esse experimento, Zhai et al. (2014) obtiveram uma única temperatura neutra para ambos os gêneros, igual a 26,2 o C. Os níveis de isolamento das vestimentas obtidos nos experimentos de campo foram relacionados à temperatura do ambiente. Os resultados mostraram que o gênero feminino alterou com maior frequência os níveis de isolamento de roupa com as mudanças de temperatura quando comparados ao gênero masculino, além do fato de que as mulheres tenderam a vestir mais roupas (aumentar o nível de isolamento) que os homens em temperaturas mais frias. Mas, em temperaturas quentes, tanto homens quanto mulheres vestiram mais ou menos a mesma quantidade de roupas (mesmo nível de isolamento). As conclusões dos autores foram iguais às encontradas para seus estudos em câmaras climáticas Considerações Finais Ao analisar as pesquisas anteriores acerca das possíveis diferenças encontradas entre o gênero com relação ao conforto térmico, nota-se que, para a maior parte dos estudos realizados em câmaras climáticas, o gênero feminino esteve mais insatisfeito com o ambiente térmico quando comparado com o masculino. Estudos afirmaram que o gênero feminino tem preferência por temperaturas mais elevadas que o masculino e que aquele tende a sentir maior desconforto térmico em comparação a este em condições de frio, uma vez que as temperaturas de conforto térmico obtidas para o gênero feminino normalmente foram mais elevadas que as do gênero masculino. Por outro lado, estudos revelaram que em condições próximas da neutra, as diferenças entre os gêneros com relação ao conforto térmico são atenuadas. Nas pesquisas de campo, a maioria das pesquisas confirmou o fato encontrado para os estudos realizados em câmaras climáticas: as mulheres tendem a expressar maior insatisfação quando comparadas aos homens, tanto em temperaturas menores quanto em temperaturas maiores. Autores sugeriram que o gênero feminino é mais sensível em ambientes 42

43 condicionados artificialmente. Observou-se, ainda, que nas estações intermediárias e mais quentes não foram encontradas diferenças significativas entre os gêneros com relação à satisfação com o ambiente térmico. Também notou-se que as diferenças entre os gêneros com relação ao conforto térmico são reduzidas à medida que se aproxima de condições de neutralidade térmica. De acordo com Van Hoof (2008), o conforto térmico apenas poderia ser alcançado por todos se cada ocupante pudesse controlar efetivamente o seu ambiente térmico. Levando em conta que o gênero feminino é mais sensível aos desvios de ambientes térmicos ótimos, estes têm maior necessidade de controle individual do ambiente quando comparado aos homens. Portanto, o gênero feminino mostra-se mais exigente para com o ambiente térmico e, por esse motivo, poderia servir como referência. Dessa maneira, a probabilidade de o ambiente agradar também aos homens seria grande. 43

44 3. MÉTODO Este capítulo visa apresentar uma descrição do método utilizado para a realização dos experimentos de campo que incluíram medições de variáveis ambientais, coleta de dados subjetivos por meio de um questionário; uso de equipamentos para possibilitar as medições, características das edificações estudadas como também o método estatístico utilizado para análise dos dados. Os experimentos foram realizados durante verão, inverno, outono e primavera nos períodos matutino e vespertino de 2014 (período entre a metade do mês de março e início do mês de outubro) Localização e Clima de Florianópolis O município de Florianópolis, capital do Estado de Santa Catarina, localiza-se na região sul do Brasil, entre os paralelos e de latitude sul e entre os meridianos de e de longitude oeste. Segundo Köppen, o Estado de Santa Catarina apresenta o clima mesotérmico úmido, sendo que este se subdivide em duas outras categorias: Cfa, no qual Florianópolis se enquadra, e Cfb. O clima Cfa corresponde a um clima subtropical, com temperatura média inferior a 18 C no mês mais frio e temperatura média superior a 22 C no mês mais quente. Florianópolis possui verões quentes com chuvas de pouca duração e invernos amenos com chuvas que ocorrem devido às frentes polares. Estas, por sua vez, podem chegar ao território em qualquer época do ano e provocar alterações bruscas no tempo. A média anual de umidade chega a 82%. 44

45 Figura Médias mensais de temperatura do ano de 2014 para o município de Florianópolis. Média Mensal ( C) 26,0 26,4 24,2 22,4 19,6 18,0 17,5 17,7 19,8 21,9 23,2 24,5 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Fonte: INMET Edificações Os experimentos de campo foram efetuados em três edificações de escritórios na cidade de Florianópolis, sendo que, para cada edificação, houve a preocupação de coletar dados em diferentes estações do ano, a fim de englobar as mais diversas características ambientais e possibilitar a análise das diferentes reações entre os gêneros quando submetidos aos diferentes ambientes térmicos. Os edifícios estudados foram três edifícios públicos, cujas salas são compartilhadas entre os indivíduos. As edificações foram designadas por três letras: edificação A, B e C. Seguem abaixo os aspectos físicos mais relevantes de cada uma delas. Edificação A: o exterior da edificação é formado por concreto e tijolos aparentes. Internamente, os ambientes são bem divididos através de divisórias e acomodam um número reduzido de indivíduos (entre 5 e 12 empregados). Cada pessoa esteve livre tanto para abrir ou fechar as janelas quanto para ligar ou desligar os aparelhos de ar-condicionado. Para controlar a luminosidade incidente, os empregados também puderam abrir ou fechar persianas. A edificação apresenta sistema híbrido de condicionamento de ar. Edificação B: grande parte da fachada da edificação é composta por vidro e uma parte menor por concreto aparente. Externamente, o edifício conta, ainda, com brises móveis 45

46 metálicos horizontais. Internamente, apresenta sistema central de condicionamento de ar, que é automaticamente controlado. Os indivíduos não podem abrir janelas, uma vez que estas são seladas, mas podem controlar a entrada de luminosidade através do fechamento ou abertura de persianas. Existem salas compartilhadas entre um número elevado de empregados (acima de 30 indivíduos), muitas vezes com ausência de divisórias para separar os ambientes. Edificação C: apresenta características internas semelhantes ao edifício A. Cada ambiente acomoda um menor número de pessoas (de 3 a 10), sendo que todas elas podem controlar abertura ou fechamento de janelas, como também podem optar por ligar ou desligar os aparelhos de ar-condicionado (Split). A fim de controlar a luminosidade incidente, os indivíduos também estão livres para abrir ou fechar as persianas. O sistema de condicionamento de ar é híbrido Instrumentos de medição e variáveis ambientais Para efetuar as medições das variáveis ambientais foram utilizados dois confortímetros SENSU, sendo um deles disponibilizados pelo Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LabEEE) do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e outro cedido pelo Laboratório de Conforto Ambiental (LABCON) do Departamento de Arquitetura e Urbanismo, também da UFSC. Os dois equipamentos foram devidamente calibrados pelo Laboratório de Meios Porosos e Propriedades Termofísicas (LMPT) pertencente ao Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC. Todos os confortímetros utilizados nos trabalhos de campo incluem termômetros de globo negro, que registram a temperatura de globo e sensores que medem as seguintes variáveis: temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade do ar. As variáveis ambientais foram registradas pelos sensores a cada minuto e gravadas em um computador. A Figura 3.2 exibe uma versão nova dos confortímetros, semelhante àqueles utilizados para a coleta das variáveis ambientais nos ambientes das três edificações anteriormente mencionadas. 46

47 Figura 3.2 Versão nova de confortímetro, semelhante ao utilizado nos trabalhos de campo de Com a finalidade de obter os valores mais confiáveis possíveis para as variáveis ambientais e com o objetivo de atender as especificações da norma internacional ISO 7726 (1998) - que estabelece padrões para a realização das medições dos parâmetros físicos de um ambiente térmico - buscou-se instalar cada confortímetro no local mais central do ambiente, onde não houvesse grande fluxo de pessoas. O aparelho foi colocado sobre um tripé, de maneira a ficar 60 cm distante do piso, uma vez que a maioria dos empregados das edificações realizavam seus serviços sentados, e recomenda-se que o aparelho seja instalado na altura correspondente àquela cujos indivíduos costumam realizar suas atividades. Os confortímetros foram instalados nas salas onde a pesquisa ocorreria cerca de 30 a 40 minutos antecedendo o início do questionário. Esse tempo decorrido entre a instalação do equipamento e o início da coleta de dados subjetivos é importante, pois permite a estabilização dos sensores do equipamento e evita falhas relacionadas à sensação térmica dos indivíduos que recém chegaram ao ambiente (ASMUS, 2015). Além dos confortímetros, foi utilizado um aparelho denominado termoanemômetro em situações quando notava-se a existência de correntes de ar incidindo em determinados indivíduos e que poderiam alterar suas respectivas sensações térmicas. Nesses casos, a 47

48 velocidade do ar, como também a temperatura do local foram medidas pontualmente com o auxílio do equipamento citado Questionário Sabe-se que existem diversos fatores que alteram a percepção térmica de um ambiente, portanto, além da coleta de dados ambientais, torna-se fundamental coletar, também, dados subjetivos, ou seja, informações a respeito das sensações e percepções de cada participante da pesquisa. Esse dados foram reunidos por meio de um questionário desenvolvido em plataforma Java para o LabEEE. O questionário aplicado aos participantes é composto por um total de seis etapas. A primeira etapa incluiu questões relacionadas às características mais gerais de cada indivíduo, como gênero, nome da edificação onde trabalha, tempo de trabalho na edificação, idade, peso, altura, vestimentas dos indivíduos, principais atividades realizadas no local de trabalho e outras características como humor, saúde, que estratégias o indivíduo costuma utilizar para climatizar o ambiente e em que ocasiões utilizam. A Figura 3.3 ilustra uma parte da primeira etapa do questionário respondido pelos participantes. Depois de respondida a primeira etapa, é necessário que cada usuário aguarde um tempo de vinte minutos para que a próxima etapa seja disponibilizada. O intervalo de vinte minutos ocorre durante todo o experimento, entre uma etapa e outra, até que todas as seis etapas do questionário estejam completas. O experimento ocorre, portanto, durante boa parte da manhã ou da tarde, para que as possíveis diferenças que ocorrem com as variáveis ambientais e/ou com as sensações dos participantes, por exemplo, sejam consideradas ao longo do período do dia. 48

49 Figura Parte da primeira etapa do questionário. A segunda etapa, assim como as etapas seguintes, questionam os participantes acerca dos seus respectivos ambientes térmicos. Cada indivíduo deve classificar sua sensação térmica considerando uma escala sétima que vai de com muito frio até com muito calor, deve determinar a aceitabilidade térmica do ambiente, indicar (caso haja) desconfortos localizados. 49

50 Figura Parte da segunda etapa de perguntas. Depois de respondida a segunda etapa, o usuário aguarda vinte minutos para que possa responder a etapa seguinte. As etapas posteriores contêm as mesmas perguntas da segunda, com exceção da sexta e última etapa que ainda apresenta um espaço onde os indivíduos podem exprimir suas opiniões a fim de tentar melhorar termicamente o ambiente. Quadro Valores atribuídos para as categorias das variáveis subjetivas. Variáveis subjetivas Classes (valores atribuídos) Sensação térmica Preferência térmica Aceitabilidade térmica Muito frio (-3) Frio (-2) Mais aquecido Levemente (-1) Aceitável (0) frio (-1) Neutro (0) Não mudar (0) Conforto térmico Confortável (0) 50

51 Quadro Valores atribuídos para as categorias das variáveis subjetivas (continuação). Variáveis Sensação Preferência Aceitabilidade Conforto subjetivas térmica térmica térmica térmico Levemente Classes (valores atribuídos) calor (1) Calor (2) Muito calor Mais resfriado (1) Inaceitável (1) Desconfortável (1) (3) 3.5. Descrição dos experimentos Para que a pesquisa pudesse ser realizada em edifícios com salas de escritórios em Florianópolis, primeiramente pediu-se uma autorização a algumas edificações públicas. Dentre estas, as três edificações citadas anteriormente permitiram a realização dos experimentos nos horários comerciais. Dessa maneira, os experimentos foram executados ou no período matutino (com início por volta das 8h30) ou no período vespertino (iniciando por volta das 13h30). Antes que os questionários fossem respondidos pelos empregados, os confortímetros eram montados, instalados e ligados na sala, levando em conta os locais onde havia maior fluxo de pessoas, distribuição das mesas, posições de janelas e aparelhos de ar-condicionado. Em seguida, fez-se um simples croqui da sala - com especificação das suas dimensões - cuja finalidade era identificar a posição de cada mesa, janela e aparelho de ar-condicionado. Então, distribuiu-se a cada participante uma letra ou número, identificando o mesmo no croqui. Também foram feitas anotações relacionadas ao ambiente exterior (como por exemplo: as condições climáticas do dia, se a região do entorno da edificação era arborizada ou não) e relacionadas ao ambiente interior (foram registrados: quantidade de janelas das salas, quantidade de portas, quantidade de aparelhos de ar-condicionado, se existiam ou não persianas, entre outros). Após realizar os apontamentos pertinentes, finalmente prosseguiu-se com uma rápida explicação tanto do experimento quanto das perguntas do questionário aos participantes. Foi 51

52 esclarecido aos indivíduos que todos estavam livres para modificar as condições do ambiente como quisessem (abrir ou fechar janelas, ligar ou desligar ar-condicionado), de modo que o objetivo do experimento sempre esteve centrado em coletar as informações mais fiéis possíveis correspondentes à realidade diária dos seus respectivos ambientes térmicos. Após a explicação da pesquisa, instruiu-se cada usuário para que executasse o questionário e selecionasse a opção para definir um horário de início do mesmo (o horário foi determinado pelos pesquisadores. Normalmente as 8:45 para o período matutino e as 13:50 para o vespertino), com a finalidade de que todos pudessem iniciá-lo ao mesmo tempo. Durante a realização do experimento, os pesquisadores permaneceram no local para tirar dúvidas que pudessem surgir ao longo da coleta de dados. Constantemente os pesquisadores observavam o ambiente para verificar se alguma mudança pudesse ter ocorrido (abertura ou fechamento de janelas, entrada de correntes de ar, ou caso alguém tenha ligado ou desligado algum aparelho de ar-condicionado) Análise de Dados A fim de analisar os dados coletados (tanto variáveis ambientais quanto as variáveis subjetivas), primeiramente foram selecionadas as variáveis de interesse, uma vez que este trabalho tem como objetivo efetuar uma avaliação de diferenças relacionadas ao conforto térmico entre os gêneros. Para que o procedimento de análise de dados seja realizado de maneira confiável, serão aplicados conceitos e testes de estatística. Inicialmente, parte dos dados coletados será submetida a análises estatísticas descritivas. Uma análise descritiva tem como finalidade resumir o conjunto de dados coletados para melhor verificar as características das variáveis analisadas. Posteriormente, serão realizados testes de hipóteses entre as variáveis. O teste de hipóteses visa verificar a existência de influências entre as variáveis. Por meio destes pode-se afirmar se uma variável está ou não associada à outra. O teste de hipóteses, entretanto, apresenta duas restrições: normalidade (diz-se que há normalidade caso a distribuição dos dados assemelhe-se à curva de distribuição normal, também denominada Gaussiana) e homocedasticidade (dois conjuntos de dados são denominados homocedásticos caso haja semelhança na variabilidade de ambos). Caso os dados coletados não atendam às restrições, será necessária a execução de testes não paramétricos. 52

53 Inicialmente, os dados coletados foram organizados em uma planilha eletrônica. Em seguida, foram criadas tabelas, separadas por gênero, de médias, desvio padrão, valores de máximos e mínimos para as seguintes variáveis: clo (incluindo a cadeira), atividade metabólica, altura, peso, idade, sensação térmica, preferência térmica, conforto térmico e aceitabilidade térmica. Os valores de média, desvio padrão, máximos e mínimos das variáveis já citadas também foram calculados para o total geral. A Figura 3.5 ilustra o modelo de cadeira utilizado nas edificações. Figura Exemplo de cadeira utilizado pelos ocupantes nos experimentos de campo. Posteriormente, os dados da planilha foram separados por tipos de edifício e por gênero e repetiram-se as análises de média, desvio padrão, máximos e mínimos das variáveis anteriormente mencionadas. Assim também foi feito para as variáveis: temperatura operativa, umidade relativa e velocidade do ar. 53

54 Os dados obtidos para edificações com modo misto de condicionamento foram separados por modos de operação, sendo quatro situações possíveis: a primeira compreendeu ambientes térmicos com aparelhos de ar-condicionado ligados e janelas fechadas, a segunda englobou os ambientes com ar-condicionado ligados e janelas abertas, a terceira compreendeu situações nas quais o aparelho de ar-condicionado encontrava-se desligado e as janelas abertas e a última esteve associada aos ambientes com ar-condicionado desligado e janelas abertas. Por último, os dados referentes aos ambientes com condicionamento artificial foram agrupados e assim também foi feito para os ambientes térmicos submetidos à ventilação natural. Para cada uma dessas situações foram feitas análises descritivas através de cálculos de média, desvio padrão, máximos e mínimos das variáveis clo (incluindo cadeira), taxa de metabolismo, sensação térmica, preferência térmica, aceitabilidade térmica e conforto térmico. Essas análises também foram feitas para as variáveis temperatura operativa, umidade relativa e velocidade do ar. A fim de avaliar a diferença entre as variáveis gênero e clo (incluindo a cadeira), gênero e sensação térmica, gênero e preferência térmica, gênero e aceitabilidade térmica e, por fim, gênero e conforto térmico, foram realizados primeiramente testes de aderência à normalidade dos dados (qui-quadrado) e verificou-se que em nenhuma das situações a distribuição dos dados apresentou normalidade. Por esse motivo, o teste não paramétrico de Mann-Whitney foi utilizado em todas as situações. O nível de significância adotado para os testes foi de 0,05 ou 5%, assim valores de p inferiores ao nível de significância indicaram a existência de diferenças significativas entre as variáveis e os superiores indicaram ausência de diferenças significativas entre elas. A variável gênero foi considerada como qualitativa nominal, a variável clo (incluindo cadeira) foi considerada como quantitativa contínua e as variáveis sensação térmica, preferência térmica, aceitabilidade térmica e conforto térmico foram consideradas variáveis quantitativas discretas Teste qui-quadrado de aderência O teste qui-quadrado foi efetuado antes da realização do teste de Mann-Whitney. Por meio deste é possível verificar se há associação entre um conjunto de dados e a distribuição normal, também chamada de curva de Gauss. A medida estatística desse teste (x 2 ) é obtida por meio de uma tabela que compara as frequências obtidas com as frequências esperadas 54

55 para que haja normalidade nas faixas de valores da variável quantitativa. A medida estatística é resultado da equação 1: (O i E i ) 2 x 2 = k i=1, (1) E i Onde: k representa quantidade de faixas de valores; O i é a frequência observada para a faixa i e E i expressa a frequência esperada para a faixa i. Uma vez que o teste tem como objetivo avaliar se os dados apresentam ou não distribuição normal, obtém-se a frequência esperada (E i ) levando em conta a probabilidade dos valores conforme a distribuição normal e o número total de dados obtidos. Sendo μ a média da população e σ o desvio padrão, a densidade de probabilidade segundo a distribuição normal é obtida por meio da equação 2: f(x) = 1 (x μ)² 2πσ² e 2σ² (2) Ao ser efetuado, duas hipóteses foram consideradas. A primeira, denominada hipótese nula ( H 0 ), supõe a não existência de diferenças significativas entre a distribuição de dados e o modelo normal, logo há normalidade e a segunda (H 1 ) afirma que existem diferenças significativas entre a distribuição de dados e o modelo normal e, portanto, não há normalidade. A fim de decidir entre uma dessas hipóteses, calcula-se a probabilidade de significância, também denominada valor p que expressa a probabilidade de ocorrer erro ao decidir pela hipótese H 1. O valor p é calculado pela equação 3: p = f(x)dx (3) x Na qual x representa a medida estatística do teste e f, uma função distribuição de referência. Para esse teste, a função de referência é a distribuição qui-quadrado, dada pela equação 4: f(x) = xv 2.e x/2 2 v 2.Γ(v/2) (4) Segundo a qual x representa a medida estatística de teste; Γ, a função gama e v os graus de liberdade, dados pelas equações 5 e 6, respectivamente: t x 1 Γ(x) = e t dt (5) 0 55

56 v = (L 1). (C 1) (6) Sendo: L o número de categorias da variável independente e C o número de categorias da variável dependente. Com a finalidade de escolher uma das hipóteses anteriormente mencionadas, compara-se o valor de p com o nível de significância adotado. Se este for menor, então a assume-se como verdadeira a hipótese H 1, caso contrário, a hipótese nula é considerada verdadeira Teste de Mann-Whitney De acordo com Nassar et al. (2015), o teste de Mann-Whitney pode ser realizado como alternativa ao teste t de Student, quando a variável quantitativa não apresenta distribuição normal. Neste caso, o teste assume a variável quantitativa como sendo qualitativa ordinal e serão atribuídos postos para os valores. O teste considera duas hipóteses: a hipótese nula afirma a não existência de relação entre as variáveis, logo as médias são semelhantes e não há diferenças significativas entre elas, enquanto a hipótese H 1 afirma a existência de relação entre as variáveis, logo há diferenças significativas entre as mesmas. A medida estatística do teste é dada pelas seguintes equações 7, 8 e 9: U 1 = n 1 n 2 + n 1(n 1 +1) 2 U 2 = n 1 n 2 + n 2(n 2 +1) 2 R 1 (7) R 2 (8) U = min (U 1, U 2 ) (9) Sendo que: n 1 representa o número de elementos da primeira categoria da variável qualitativa nominal; n 2 representa o número de elementos da segunda categoria da variável qualitativa nominal, R 1 é a soma dos postos da variável quantitativa para a primeira categoria da variável qualitativa; R 2 é a soma dos postos da variável quantitativa para a segunda categoria da variável qualitativa. Por fim a medida estatística U é obtida escolhendo o menor valor encontrado dentre U 1 e U 2. 56

57 Conforme Nassar et al. (2015), a medida estatística U segue aproximadamente a distribuição normal quando n 1 8 e n 2 8. A média (μ) e o desvio padrão (σ) de U são dados pelas equações 10 e 11, respectivamente: μ u = n 1n 2 2 (10) σ u = n 1n 2 (n 1 +n 2 +1) 12 (11) Para decidir por uma das hipóteses do teste, novamente é necessário comparar o valor p com o nível de significância, se o valor p for menor ou igual ao nível de significância, assume-se a H 1 como verdadeira, caso contrário, a hipótese considerada será a nula. Para o teste de Mann-Whitney, o valor p é obtido transformando a medida estatística U em escore através da equação 12: Z = U μ u σ u (12) 57

58 4. RESULTADOS 4.1. Dados Utilizados A análise de dados foi baseada em um total de 83 experimentos de campo realizados em 2014 ao longo das quatro estações do ano. Essa pesquisa contou com a colaboração de um total de 584 participantes que responderam ao questionário, totalizando votos, sendo votos femininos (44,5%) e 1496 votos masculinos (55,5%). Foram obtidos votos em ambientes com aparelhos de ar-condicionado ligados e janelas fechadas (59,2%), 24 votos em ambientes com aparelhos de ar-condicionado ligado e janelas abertas (0,9%), 934 votos em ambientes ventilados naturalmente (34,7%) e 121 votos de ambientes com aparelhos de ar-condicionado desligados e janelas fechadas (4,5%). Quanto ao tipo de edificação, foram coletados votos de edificação com ar-condicionado central (Edificação B), isto é, 47,3% do total de votos e votos de edificações com sistema misto de condicionamento, ou seja, 52,7% do total de respostas (Edificações A e C). Figura Porcentagem de votos nos diferentes tipos de edifícios. 52,7% 47,3% Ar-condicionado central Condicionamento misto 58