Conforto térmico Profa. Dra. Denise Helena Silva Duarte Prof. Dr. Leonardo Marques Monteiro
CONFORTO quanto maior for o esforço de adaptação maior será a sensação de desconforto
CONFORTO TÉRMICO Variáveis envolvidas na transferência de calor Variáveis do clima exterior Variáveis do conforto humano
Mecanismos de troca de calor Trocas térmicas sensíveis: envolvem diferença de temperatura Convecção Radiação Condução Trocas térmicas latentes: envolvem mudança de estado Evaporação Condensação AUT0264 CONFORTO AMBIENTAL IV TÉRMICA
Variáveis do clima exterior 1. Temperatura (K, ºF, ºC, ºR) do ar superficial 2. Umidade relativa (%) absoluta (g de vapor d água/kg de ar seco) 3. Radiação solar direta e difusa (W/m 2 ) insolação (h) 4. Vento direção (graus) velocidade (m/s, Km/h, nós)
Variáveis do conforto 1. Metabolismo (MET) 2. Vestimenta (CLO) 3. Parâmetros que descrevem termicamente o ambiente Temperatura do ar Temperatura radiante média Velocidade do ar Umidade do ar Fonte: LAMBERTS. Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo
BALANÇO TÉRMICO M = + CV + R + EV M metabolismo CV trocas por convecção R trocas por radiação EV trocas evaporativas
TROCAS TÉRMICAS CV trocas por convecção - temperatura do ar - velocidade do ar R trocas por radiação - temperatura radiante EV trocas evaporativas - temperatura do ar - umidade do ar - velocidade do ar
Adaptação do Corpo Humano a seu Meio Perdas de Calor pelo Corpo Humano Convecção (~40%) Radiação (~40 %) Evaporação (~20%) Condução (geralmente mínima) Metabolismo Interno Externo Trocas de calor Temperatura do ar (Pele) Umidade do ar Temperatura radiante Velocidade do ar
ESTÍMULOS E SENSAÇÕES (Objetivos, quantificáveis) ESTÍMULOS Temperatura do ar Umidade do ar Velocidade do ar Temperatura radiante (Subjetivas, não quantificáveis) SENSAÇÕES Depende da experiência anterior O grau de perturbação ou conforto depende da relação MENTE - MEIO O estímulo é objetivo A sensação é subjetiva
ADAPTAÇÃO FISIOLÓGICA - ACLIMATAÇÃO Respostas biológicas que resultam de prolongada exposição as condições térmicas características e relativamente extremas.
ADAPTAÇÃO PSICOLÓGICA Diz respeito a uma percepção alterada das condições físicas devido a experiências passadas e expectativas
ADAPTAÇÃO SÓCIO CULTURAL Aceitação do ambiente por questões sociais e hábitos culturais
ADAPTAÇÃO COMPORTAMENTAL Ação consciente ou inconsciente que uma pessoa poderia fazer para alterar o seu equilíbrio térmico corporal. Mudança de vestuário, acionamento de ventiladores, etc.
Índices de conforto Índices de Conforto: tendam englobar em um único fator todas as variáveis. Primeiros estudos: ASHVE (1916) - rendimento do operário na indústria. Índice de conforto de Fanger: ISO 7730 (2005); ASHRAE 55 (2004) Modelos adaptativos: ASHRAE 55 (2004, 2010, 2013); BS EN 1525 (2007)
ET: Temperatura Efetiva - Houghten et al. (1923) / Vernon & Warner (1932)
ASHRAE 55 histórico Evolução da ASHRAE 55
PMV / PPD Fanger (1970) Equação de Equilibrio: M-W = E ± R ± C± ΔQ Assume que: T sk = 35,7-0,0275*M E evap = 0,42*(M-58,2)
PMV Predicted Mean Vote PMV / PPD Fanger (1970) PPD - Predicted Percentage of Dissatisfied
OT: Temperatura Operativa - (Winslow & Gagge, 1937) To = (Tbs*hc + Trm*hr) / (hc+hr) sendo: Tbs = temp bulbo seco Trm = temp radiante media hc= coeficiente de troca convectiva hr= coeficiente de troca radiativa
MODELO ADAPTATIVO ASHRAE 55 (2004, 2010, 2013)
Exemplo de aplicação: modelo adaptativo e o conceito de temperatura efetiva para o Rio de Janeiro conforme ASHRAE Report RP884 Temperaturas Efetivas de Conforto (t c ) - R J 32 30 Tem peratura Efetiva ( C) 28 26 24 22 20 Tc 90% Superior 80% Superior 90% Inferior 80% Inferior 18 0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760 Hora do ano zona de conforto nos ambientes naturalmente ventilados
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