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Instituto Politécnico de Tomar

Escola Superior de Tecnologia de Abrantes

Engenharia Mecânica

1

CLIMATIZAÇÃO E REFRIGERAÇÃO

TRABALHO 3.2: CONDIÇÕES DE CONFORTO EM INTERIORES (AMBIENTES MODERADOS – NORMA ISO 7730)

O presente documento deve ser visto como auxiliar à execução do trabalho 3.2. No entanto, não dispensa a consulta da Regulamentação técnica sobre conforto térmico:

ISO 7730, ISO 7243, ISO 8996, ISO 9920, ISO 15265, ISO 7933, ISO 9886, ISO 10551




2

Nomenclatura Aeff – Área efectiva do corpo para a transferência de calor por radiação [m2]; Aeff < ADU;

ADU – Área corporal, i.e., área da superfície exterior de uma pessoa nua [m2];

a – Altura [m];

DR – Draught Risk, Percentagem de pessoas insatisfeitas devido a correntes de ar;

fvest – Factor de vestuário, adimensional;

h – Coeficiente de convecção entre a superfície exterior do vestuário e o ar exterior

[W/m2.K];

Ivest – Resistência térmica de vestuário [m2.K/W] ou [clo];

M – Metabolismo [W/m2];

m – Massa [kg];

Pvap –Pressão parcial do valor de água do ar ambiente [Pa];

QCond – Calor transferido por condução [W/m2];

QConv – Calor transferido por convecção [W/m2];

QRad – Calor transferido por radiação [W/m2];

QEvap – Calor transferido por evaporação [W/m2];

S –termo de acumulação de energia no corpo [W/m2];

var – Velocidade média do ar [m/s];

ta – Temperatura seca do ar ambiente [ºC];

tpele – Temperatura da pele do corpo humano [ºC];

trm – Temperatura média radiante dos elementos opacos do espaço [ºC];

Tu – Índice de Turbulência [%];

tvest – Temperatura exterior do vestuário [ºC];

W – Trabalho realizado para o exterior [W/m2];

Símbolos Gregos

φ – Humidade relativa do ar atmosférico [%];

ε − Emissividade da superfície exterior do corpo vestido; ε ≈ 0,97, valor médio entre a

pele e roupas comuns;

σ − Constante de Stefan-Boltzmann (5,67.10-8 W/m2.K4).




3

Fundamentos O conforto térmico está directamente relacionado com o balanço térmico ao corpo

humano. Portanto, os parâmetros mais importantes do conforto térmico subdividem-se

em duas classes: parâmetros individuais: actividade física desenvolvida, vestuário usado

e parâmetros ambientais: temperatura, velocidade, humidade relativa do ar e

temperatura média radiante.

Considerando o equilíbrio térmico, como o balanço entre o calor gerado internamente

(função do metabolismo e do tipo de actividade física desenvolvida) e o calor

transmitido por condução, convecção e radiação, vem que:

(1) Cond Conv Rad EvapM Q Q Q Q= + + +

A condução não assume geralmente grande relevância. A convecção depende da

temperatura e velocidade do ar exterior. A radiação depende da temperatura média

radiante e a evaporação depende da humidade do ar e da sua velocidade.

Nota: Normalmente, o calor transferido por condução é desprezável, pelo que QCond ≅ 0.

O calor transferido por convecção, QConv, é dado por:

( )15 vConv ar vest aQ t t= ⋅ ⋅ − (2)

Nota: O Calor transferido por convecção representa cerca de 26 % do total de trocas

térmicas do corpo humano.

As trocas por radiação dão-se entre a superfície do vestuário e as paredes envolventes.

Dependem da diferença de temperatura do vestuário e da temperatura média radiante

das paredes envolventes (média ponderada das temperaturas das paredes envolventes).

Podem ser determinadas por:




4

( )7Rad vest mrQ t t= ⋅ − (3) Por outro lado, pode-se determinar a perda de calor por radiação pela lei de Stefan-

Boltzmann:

( ) (4 4effvest vest r

DU

AR . . .f . t 273 t 273A

ε σ )⎡ ⎤= + − +⎣ ⎦

71,0≈DU

eff

AA

, é um valor médio para várias posturas.

8eff1

DU

K . . 3,96.10A

ε σ A −= ≈ [W/m2.K4]

Nota: O calor transmitido por radiação representa cerca de 42 % do total de trocas


O calor transmitido por evaporação resulta da respiração e sudação do organismo. O seu

cálculo é feito pelo balanço térmico resultante da equação 1, desde que já tenha sido

estimado o valor do metabolismo:

( )Evap Conv RadQ M Q Q= − + (4)

Nota: O calor transmitido por evaporação representa cerca de 32 % do total das trocas





5

Tr oc a s Té r mi c a s no Cor po Huma no

Qconv26%

Qevap32%

Qrad42%

Qcond0%

Existem diversas formas de determinar o conforto térmico. Neste guia de trabalho

vamos considerar a preconizada na norma ISO 7730.




6

NORMA ISO 7730

A metodologia de cálculo consiste nos seguintes pontos:

• Parâmetros: quantificam-se os parâmetros individuais e ambientais das pessoas e

do ambiente.

• Equação de Conforto: substituem-se estes valores na equação de conforto

térmico para determinação do termo associado à acumulação energética no

corpo, S.

• PMV: com base no valor da acumulação energética no corpo e no metabolismo

determina-se o valor de PMV (Predicted Mean Vote) através de uma correlação.

O PMV não é mais do que uma escala quantitativa da sensação de calor e de

frio.

• PPD: a percentagem de pessoas insatisfeitas termicamente, PPD, é determinada

com base no valor de PMV através de uma correlação.

Parâmetros Individuais

O metabolismo corresponde à taxa de utilização de energia pelo corpo. O metabolismo

subdivide se no metabolismo basal e de actividade. O metabolismo basal corresponde à

taxa verificada durante o repouso absoluto, mas em vigília. O metabolismo de

actividade está relacionado com o esforço físico, podendo ser 20 vezes superior ao

metabolismo basal em atletas bem treinados.

Para a mesma actividade, verificou-se que o metabolismo varia principalmente com a

área corporal, pelo que é geralmente definido nas unidades W/m2, tomando-se o valor

de 1,75 m2 como área corporal de um adulto.

Embora não referido no texto da norma, convém ter em conta que, de acordo com

DuBois (1916), a área corporal (área da superfície exterior de uma pessoa nua, em m2)




7

está correlacionada com a altura (em m) e com o peso (em kg) pela equação 6, com

representação gráfica na figura 1.

(5) 0,425 0,7250, 203. .DUA m= a

Figura 1: Área corporal em função da altura e do peso

A relação entre a actividade e o metabolismo (valor total, i.e., soma da parcela basal

com a de actividade) é apresentada na tabela 1.




8

Tabela 1: Nível de metabolismo em função da actividade desenvolvida (vd. anexo da norma ISO 7730).

Nível de metabolismo Actividade

W (met)1 W/m2

Repouso 80-100 0,8-1,0 45,7 – 57,1

Actividade sedentária 100-120 1,0-1,2 57,1 – 68,6

Trabalho leve 140-180 1,4-1,8 80,0 – 102,8

Trabalho oficinal médio 200-300 2,0-3,0 114,3 – 171,4

Ginástica 300-400 3,0-4,0 171,4 – 228,6

Desporto de competição 400-600 4,0-6,0 228,6 – 342,9

Trabalho Tipicamente a avaliação de conforto verifica-se em casos em que o trabalho realizado é

nulo ou corresponde apenas a dissipações por atrito, tais como, pessoas sentadas ou em

andamento contínuo.

A quantificação do trabalho realizado para o exterior, corresponde à variação da energia

cinética e potencial (por exemplo, na subida de escadas).

Vestuário O vestuário é caracterizado através da sua resistência térmica, Ivest, nas unidades

m2.K/W. À semelhança do metabolismo, o vestuário apresenta uma unidade própria, o

clo, que corresponde à resistência térmica de 0,155 m2.K/W. A tabela 2 apresenta

valores típicos de resistência térmica, Ivest, de diferentes tipos de vestuário.

1 Uma forma de contabilizarmos (medirmos) o nível de actividade é através do met, que caracteriza a produção de calor devido ao desempenho humano. 1met =58 W/m2; área média do corpo humano A = 1,75 m2. Um homem produz aproximadamente 100 W de calor.




9

Tabela 2: Resistência térmica do vestuário.

Vestuário Resistência térmica, Ivest [clo]

Resistência térmica, Ivest [m2.K/W]

Nu 0 0

Calções 0,1 0,016

Vestuário Tropical 0,3 0,047

Vestuário leve de Verão 0,5 0,078

Vestuário de trabalho 0,7 0,124

Vestuário de Inverno para ambiente interior 1,0 0,155

Fato completo 1,5 0,233

Humidade do ar As equações de balanço energético são deduzidas com base na pressão parcial do vapor

de água no ar. Definido o estado higrocópico do ar é em termos da temperatura seca, ta

em ºC, e a humidade relativa, φ entre 0 e 1, a pressão parcial do vapor de água, pvap em

Pa, é obtida pela equação 7.

vap Sat

4030,18316,6536T 235

Sat

com,

P P (T)

P (T) 1000 e

φ

⎛ ⎞−⎜ ⎟+⎝ ⎠

= ⋅

= ⋅

(6)

Equação de conforto térmico A equação de conforto térmico permite calcular o termo de acumulação de energia no

corpo, S, correspondente à diferença entre o metabolismo desenvolvido no corpo e a

transferência de calor para o ambiente, sendo apresentada na equação 8.




10

(7)

( )

−

−

−

− ⋅ ⋅ − ⋅ − −

⎡ ⎤− ⋅ − −⎣ ⎦− ⋅ ⋅ ⋅ −

− ⋅ ⋅ −

−

3Vap

5Vap

a

M W (Metabolismo e Trabalho)3,05 10 (5733 6,99 (M W) P ) (Difusão de vapor)

0,42 M W 58,15 (Transpiração)

1,7 10 M (5867 P ) (Respiração latente)

0,0014 M (34 t ) (Respiração sensivel)

3,9 ( ) ( )− ⎡ ⎤⋅ ⋅ ⋅ + − +⎣ ⎦− ⋅ ⋅ − =

+

4 48vest vest rad

vest vest ar

6 10 f t 273 t 273 (Radiação)

f h (t t ) (Convecção) S (Acumulação de calor)

Temperatura exterior do vestuário A temperatura da superfície do vestuário é obtida por balanço energético, igualando a

transferência por condução da pele para o vestuário à transferência de calor por

convecção e radiação, resultando na equação não linear que se apresenta nas equações 9

e 10. Nesta equação Ivest corresponde à resistência térmica do vestuário, em m2.K/W, e

tpele à temperatura da pele, em ºC.

(8) pelet 35,7 0,0275 (M W)= − ⋅ −

( ) ( ) ( ){ }4 48vest pele vest vest vest rad vest c vest art t I 3,96 10 f t 273 t 273 f h t t− ⎡ ⎤= − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + − + + ⋅ ⋅ −⎢ ⎥⎣ ⎦

(9)

Factor de vestuário O factor de vestuário define-se pela razão entre a área exterior do vestuário e a área

corporal, sendo, consequentemente, um valor adimensional e superior à unidade. O

factor de vestuário correlaciona-se com a resistência térmica do vestuário através das

equações 11 e 12.

2vest vest vestf 1,00 1, 290 I para I 0,078 m K W= + ⋅ < ⋅ (10)

2vest vest vestf 1,05 0,645 I para I 0,078 m K W= + ⋅ > ⋅ (11)




11

Figura 2: Factor de vestuário em função da resistência térmica do vestuário.

Coeficiente de convecção A norma ISO 7730 define o cálculo do coeficiente de convecção natural e forçada pelas

equações 13 e 14:

( )= ⋅ − ⋅ − > ⋅0,250,25

vest ar vest arh 2,38 (t t ) para 2,38 t t 12,1 v (12)

( )= ⋅ ⋅ − <0,25

vest arh 12,1 v para 2,38 t t 12,1 v⋅ (13)

Estas correlações são representadas graficamente nas figuras 3 e 4.




12

Figura 3: Coeficiente de convecção natural.

Figura 4: Coeficiente de convecção forçada.

Nota: Consultar lista de símbolos (nomenclatura), com significado das variáveis. As

equações de tvest e hc podem ser resolvidas iterativamente.




13

Evaporação As perdas por evaporação de água na pele são devidas ao mecanismo permanente de

difusão de vapor e às situações de transpiração, resultante da necessidade do corpo em

manter uma temperatura constante.

A difusão de vapor depende da diferença de pressão de vapor entre a pele (ppele) e a

atmosfera (pvap) sendo correlacionada por 3,05.103.(Ppele – Pvap), em W/m2.

Como a pressão de vapor é função da temperatura da pele, a expressão anterior poderá

tomar a seguinte forma 3,05.103.(256.Tpele – 3373 – Pvap), conduzindo à expressão final

do termo de evaporação substituindo tpele pela correlação anteriormente apresentada,

função do metabolismo e do trabalho.

Respiração Trata-se de uma perda de calor de pouco significado. Compõe-se de uma carga sensível

resultante do aquecimento do caudal de ar de respiração e de uma carga latente por

humidificação do ar. Tipicamente a temperatura do ar expirado é de 34 ºC, tendo-se

identificado uma relação linear entre o caudal e o metabolismo, pelo que este termo é

dado por 0,0014.M.(34 – tar). Para condições normais (tar = 23 ºC e metabolismo de

90 W/m2) esta carga é de 1,3 W/m2, ou seja, insignificante.

A carga latente está relacionada com a pressão de vapor do ambiente sendo calculada

por: 1,7.10–5.M.(5867 – Pvap). Para condições normais (pvap = 1,4 kPa e o metabolismo

de 90 W/m2) esta carga é de 7 W/m2, pelo que muitas vezes não é considerada.

Radiação A constante 3,96.10–8

resulta do produto da constante de Boltzmann pelo factor de

forma entre o vestuário e o exterior (toma-se 0,71) e pelo termo relacionado com as

emissividades (considera-se uma emissividade da pele e do vestuário de 1 e 0,95,

respectivamente).




14

Índice PMV

O PMV é um índice que prevê o valor médio do voto de um grupo extenso de pessoas

(amostragem significativa) segundo a seguinte escala de sensação térmica:

frio ligeiramente frio ligeiramente quente quentemuito frio neutro muito quente3 2 1 0 1 2 3− − −

O índice PMV baseia-se no balanço de energia ao corpo humano. Um indivíduo

encontra-se em equilíbrio térmico quando a produção interna de energia do corpo

(função do metabolismo) igualar as perdas de calor com o ambiente envolvente.

Em ambientes moderados, os sistemas internos de regulação térmica do corpo humano

tentam, automaticamente, alterar a temperatura da pele e o nível de sudação, de forma a

manter o equilíbrio térmico. No índice PMV, a resposta fisiológica dos sistemas

internos de temperatura foi relacionada com a escala de votos de sensação térmica

recolhidos de um grupo de mais de 1300 indivíduos.

O índice PMV pode ser calculado por:

( ) ( ){( )

( )( )

( )( ) ( )

( )}

0,036 M

3v

5v

a

4 48vest vest mr

vest c vest a

PMV 0,303 0,028 M W

3,05 10 5733 6,99 M W P

0, 42 M W 58,15

1,7 10 M 5867 P

0,0014 M 34 t

3,96 10 f t 273 t 273

f h t t

e− ⋅

−

−

−

= ⋅ + ⋅ −

− ⋅ ⋅ − ⋅ − − −⎡ ⎤⎣ ⎦− ⋅ − −⎡ ⎤⎣ ⎦− ⋅ ⋅ ⋅ −

− ⋅ ⋅ − −

−

⎡ ⎤− ⋅ ⋅ ⋅ + − + +⎣ ⎦+ ⋅ ⋅ −

(14)

Segundo a norma ISO 7730, o uso do índice PMV é recomendado para valores entre – 2

e + 2, e quando os valores dos seguintes parâmetros se encontrarem dentro da gama

indicada:




15

( )

2 246 W m M 232 W m0,8 met M 4 met

≤ ≤

≤ ≤

( )

2 2vest

vest

0 m K W I 0,310 m K W0 clo I 2 clo

⋅ ≤ ≤ ⋅

≤ ≤

ar10 ºC t 30 ºC≤ ≤

mr10 ºC t 40 ºC≤ ≤

0 m s v 1 m s≤ ≤

v0 kPa P 2,7 kPa≤ ≤

Índice PPD O índice PPD, estabelece a quantidade estimada de pessoas insatisfeitas termicamente

com o ambiente. Baseia-se na percentagem de um grande grupo de pessoas que

gostariam que o ambiente estivesse mais quente ou mais frio, +3, +2 ou −3 e −2, na

escala sétima de sensações.

O PPD pode ser determinado analiticamente, conforme equação 16 em função do PMV,

ou extraído da figura 5.

( )4 20,03353 PMV 0,2179 PMVPPD 100 95 e − ⋅ − ⋅= − ⋅ (15)

Uma conclusão interessante deste gráfico, figura 5, é que qualquer que sejam as

condições ambientais, não se consegue menos do que 5% descontentes. Baseado nesta

caracterização de conforto térmico, a ISO 7730 admite serem aceitáveis ambientes

térmicos em que − 0,5 < PMV < 0,5, ou seja, em que não mais de 10 % dos ocupantes

se mostrem descontentes.

A ISO 7730 impõe outras regras necessárias para conforto térmico, relacionadas com os

parâmetros de conforto:

• A assimetria da temperatura radiante de janelas ou outra superfície vertical fria deve

ser inferior a 10 ºC (em relação a um plano vertical 0,6 m acima do chão);




16

• A velocidade do ar tem de ser no Inverno inferior a 0,15 m/s, com temperaturas entre

20 e 24 ºC. No Verão inferior a 0,25 m/s, com temperaturas entre 23 e 26 ºC.

• A diferença de temperatura do ar a 1,1 m e a 0,1 m acima do chão não deve exceder

3 ºC.

• A temperatura do chão deve situar-se entre 19 e 26 ºC excepto em pavimentos

radiantes podendo atingir neste caso os 29 ºC.

Figura 5: PMV vs. PPD.

Desconforto térmico localizado, DR – Draught Risk

Taxa de corrente de ar, pode ser definida como arrefecimento local não desejado do

corpo, causado pelo movimento de ar. Ela pode ser expressa como uma percentagem de

pessoas que estão desconfortáveis pelas correntes de ar. Pode ser determinada através da

seguinte equação empírica:

(16) 0,62aDR (34 t ) (v 0,05) (0,37 v Tu 3,14)= − ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ +




17

O modelo de estudo para o cálculo do índice DR baseou-se num estudo que englobou

150 indivíduos sujeitos a ambientes entre 20 e 26 ºC, velocidades médias do ar entre

0,05 e 0,4 m/s e índices de turbulência entre 0 e 70 %. A actividade dos indivíduos

variou entre a sedentária e o trabalho leve, sendo que a sensação manifestada pela maior

parte dos indivíduos aproximava-se da neutralidade térmica. O risco de desconforto é

menor em indivíduos com actividades de maior nível físico do que em actividades

sedentárias. O mesmo sucede para indivíduos que manifestem sensação de calor

relativamente a indivíduos com sensação neutral.




18

OBJECTIVOS

Com este trabalho experimental pretende-se analisar as condições de conforto em locais

definidos para os diferentes grupos de trabalho.

Pretende-se fomentar o contacto com o equipamento em causa, com sondas de medida,

assim como sensibilizar os alunos para fenómenos associados ao conforto térmico.

Como corolário do ensaio será exigido a realização dum relatório em que se descreva,

analise e comente o trabalho efectuado.

RELATÓRIO

O relatório será realizado em casa e deverá, no mínimo, constar o seguinte material:

Breve descrição do ensaio.

Formulação teórica (inclui resumo das equações utilizadas).

Tabela de dados (caso se justifique será incluido como anexo).

Resposta às questões solicitadas aos intervenientes e complementares às listadas neste

guia.

Conclusões.

MATERIAL A UTILIZAR

TESTO 400 – datalogger de aquisição.

Conjunto de sondas de análise do ambiente interior – temperatura de globo, bolbo

húmido, e bolbo seco;

Sonda de 3 funções – temperatura do ar, velocidade e humidade relativa;

Sonda do índice de turbulência – temperatura e velocidade do ar;

Sonda de infravermelhos – temperatura das superfícies envolventes e temperatura do

vestuário dos indivíduos.

Acessórios do equipamento: tripés de apoio, mala de transporte das sondas e cabos de

ligação.




19

Mala de transporte dos transdutores, dos cabos de ligação e acessórios de montagem.

Pistola de infravermelhos com sonda de contacto.

Software comsoft3.

CUIDADOS A TER DURANTE O ENSAIO EXPERIMENTAL

Durante o ensaio experimental devem ter-se os seguintes cuidados:

Não tocar nos sensores.

Não os colocar em locais onde se possam danificar.

Não operar o equipamento com as mãos molhadas.

Não efectue ligações sem ter a certeza de estarem correctas.

Não colocar o suporte em locais instáveis.

Fixar correctamente os transdutores no suporte.

Ligar o analisador depois de todos os transdutores estarem ligados.

Não se colocar nas proximidades dos transdutores durante as medições.

Não se posicionar entre o transdutor e a superfície que se está a medir a

temperatura radiante.

Não induzir deslocações de ar na zona dos transdutores.

Não forçar o termómetro de contacto durante a medição da temperatura do

corpo.

PROCEDIMENTO DURANTE O ENSAIO EXPERIMENTAL

1) Ligar o analisador de ambientes interiores.

2) Deixar estabilizar as leituras do equipamento.

3) Efectuar as seguintes leituras:

a) Temperatura seca do ar.

b) Velocidade do ar.

c) Humidade relativa do ar.




20

d) Temperatura da superfície do chão e da superfície do corpo.

e) Temperatura radiante em três orientações (norte-sul; oeste-este; tecto-

chão).

RESUMO DAS EXPRESSÕES

vap SatP P (T)φ= ⋅

( )15 vConv ar vest aQ t= ⋅ ⋅ − t

( )7Rad vest mrQ t t= ⋅ −

( )Evap Conv RadQ M Q Q= − +

( ) ( ){( )

( )( )

( )( ) ( )

( )}

0,036 M

3v

5v

a

4 48vest vest mr

vest c vest a

PMV 0,303 0,028 M W

3,05 10 5733 6,99 M W P

0, 42 M W 58,15

1,7 10 M 5867 P

0,0014 M 34 t

3,96 10 f t 273 t 273

f h t t

e− ⋅

−

−

−

= ⋅ + ⋅ −

− ⋅ ⋅ − ⋅ − − −⎡ ⎤⎣ ⎦− ⋅ − −⎡ ⎤⎣ ⎦− ⋅ ⋅ ⋅ −

− ⋅ ⋅ − −

⎡ ⎤− ⋅ ⋅ ⋅ + − +⎣ ⎦+ ⋅ ⋅ −

−

+

( )4 20,03353 PMV 0,2179 PMVPPD 100 95 e − ⋅ − ⋅= − ⋅

10 v1 10 v

mr a arrs

ar

t tt

+ ⋅ ⋅=

+ ⋅

Para uma pessoa em pé:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )

pr pr pr pr pr prmr

0,08 t tecto t chão 0, 23 t oeste t este 0,35 t norte t sult

2 0,08 0, 23 0,35

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡⋅ + + ⋅ + + ⋅ +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣=⋅ + +

⎤⎦

Para uma pessoa sentada:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (( )

)pr pr pr pr pr pr0,18 t tecto t chão 0, 22 t oeste t este 0,30 t norte t sul2 0,18 0, 22 0,30

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡⋅ + + ⋅ + + ⋅ +⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣⋅ + +

⎤⎦




21

ANEXOS

• Norma ISO 7730 (disponível para consulta);

• Analisador de ambientes térmicos moderados;

• Quadros resumo;

• Condições de projecto interior e exterior (Wang, Shan K., Handbook of air

conditioning and refrigeration, chapter four, 2nd edition, McGraw-Hill, 2001,

ISBN: 0-07-068167-8;

• Relatório.




22

ANALISADOR DE AMBIENTES TÉRMICOS MODERADOS

O equipamento é constituído por um datalogger de aquisição, um conjunto de sondas de

análise do ambiente interior, respectivos acessórios de transporte, apoio e cabos de

ligação.

Datalogger de aquisição TESTO 400

Este aparelho de aquisição serve para registar os valores obtidos pelas

sondas. Para algumas situações faz também o cálculo directo de unidades

derivadas e o seu registo juntamente com as unidades lidas directamente.

Sonda de três funções

Esta sonda mede simultaneamente a

temperatura do ar, a velocidade e a humidade

relativa.

Sonda do índice de turbulência

Esta sonda mede a temperatura e a velocidade do ar.

Sondas de temperatura de globo, temperatura de bolbo húmido e temperatura bolbo

seco

A sonda de temperatura de globo a mede a temperatura média

radiante.

Através de um suporte, são montadas as três sondas, que a funcionar em conjunto

permitem ao datalogger indicar o valor do WBGT. Na figura seguinte encontra-se a

montagem.




23

Sonda de temperatura de infravermelhos




24

QUADROS RESUMO

Quadro 1

Características da população estudada:

Mulheres – Idade, altura, peso.

Homens – Idade, altura, peso.

Quadro 2

Do questionário fazem parte os seguintes pontos:

Escala de sensação térmica segundo Fanger.

Estimativa da temperatura da sala.

Opinião sobre o movimento do ar, em termos de preferência e aceitabilidade

(Escala de aceitabilidade: muito inaceitável, moderadamente inaceitável, pouco

inaceitável, até muito aceitável; Escala de preferência: menos movimento do ar,

sem alteração, mais movimento do ar).

Lista de roupa utilizada pelos intervenientes, numa escala de quatro pontos (com

separação de homens e mulheres).

Actividade física e refeições tomadas nos últimos 30 minutos.

Quadro de caracterização do ar ambiente:

Humidade relativa [%]

Pressão parcial do vapor [kPa]

Temperatura de orvalho [ºC]

Velocidade média do ar [m/s]

Temperatura de bolbo seco [ºC]

Quadro relativo ao vestuário utilizado, ou seja, resistência térmica do vestuário:

Vestuário Icl [m2.K/W]




25

Inquérito sobre a sensação de conforto (segundo a norma 7730)

Sensação de conforto

Indivíduo 1

Indivíduo 2

Indivíduo 3

Indivíduo 4

Indivíduo 5

Voto médio

Quadro 3

Condições climatéricas interiores do espaço em estudo:

Data, Tempo, temperatura seca do ar, temperatura de bolbo húmido, temperatura

operativa, velocidade do ar (10 s) desvio padrão da velocidade do ar (10 s), temperatura

de orvalho, velocidade do ar (3 min) desvio padrão da velocidade do ar (3 min), Clo,

Met, Draught risk (DR), humidade relativa, pressão parcial do vapor, PMV, PPD,

Temperatura equivalente, índice de turbulência.

Quadro 4

Localização, caracterização e disposição do espaço em estudo. Indicação de formas

auxiliares de climatização e se em funcionamento.

Quadro 5

Valores referentes à radiação

Orientação / diferenças TQ

ΔΔ Temperatura do plano radiante [ºC]

Norte

Sul

TQ

ΔΔ

Oeste

Este




26

TQ

ΔΔ

Tecto

Chão

TQ

ΔΔ




27

RELATÓRIO

Do relatório escrito não podem falta os seguintes pontos:

1) Tabela referente ao vestuário e determinação da resistência térmica da roupa

(considere o vestuário mais comum entre os elementos que participaram no

inquérito).

2) Recorrendo à folha de cálculo fornecida determinar os índices PMV e PPD.

Comparar com as sensações térmicas sentidas por cada elemento participante.

3) Verificar e caracterizar as condições de conforto através dos parâmetros de

temperatura equivalente e temperatura operativa (norma ISO 7726).

4) Calcular as trocas de calor por convecção, radiação e evaporação (norma ISO

9920, 7933), para uma pessoa em pé e para uma pessoa sentada (recorra ao

formulário fornecido). Determine a importância relativa de cada um dos

mecanismos de troca de calor.

5) Calcular o calor libertado pelo metabolismo, de acordo com a norma ISO 8996.

6) Calcular a temperatura média radiante (norma ISO 7726) e avaliar o stress

térmico do ambiente em estudo (índice WBGT).

climatizaÇÃo e refrigeraÇÃo - esta.ipt.pt 3_2_cr.pdf · humidade do ar as equações de...

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