O conceito do conforto
térmico humano Projeto FEUP 2014/2015 – MIEQ
Equipa Q1FQI04_1
Supervisor: José Inácio Martins Monitor: Helder Xavier Nunes
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1.INTRODUÇÃO
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O que é o
conforto
térmico? Como funcionam os
mecanismos de
ventilação?
Como ocorre a
regulação da
temperatura corporal no
ser humano?
2.O CONCEITO DO CONFORTO
TÉRMICO HUMANO 2.1Sistema de Autorregulação da
Temperatura do Corpo Humano
Sistema: termodinamicamente aberto, fechado ou isolado
Sistemas biológicos → sistemas abertos
Homeostasia→ processos de retroação ou feedback (negativo
ou positivo)
Termorregulação → hipotálamo.
Fig.1 – Sistema nervoso central http://www.medicinageriatrica.com.br/2012/07/10/sudorese-hiperhidrose-hipotalamica
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Fig.2 – Regulação da temperatura corporal http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Termorregula%C3%A7%C3%A3o
Regulação da Temperatura Corporal Humana 4
2.2 O Conceito De Bem-Estar
"A zona de conforto representa aquele ponto no qual a pessoa necessita
de consumir a menor quantidade de energia para se adaptar ao
ambiente circunstante". (Olygay, 1973)
Bem-estar
Conforto térmico
Fig.3 – Bem estar http://mdemulher.abril.com.br/bem-estar/reportagem/religiao/fe-nao-costuma-falhar-684315.shtml
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Conforto térmico
Fig.4 e 5 – Conforto térmico http://www.prof2000.pt/users/eta/Amb_Termico.htm
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Índices de conforto térmico
Avaliar a perceção térmica
PMV (Predicted Mean Vote ) e o PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied)
Impossibilidade de conceber um ambiente agradável para todos
Fig.6 - Escala de sensação térmica http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAjZ8AF/conforto-no-ambiente-trabalho
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Zona de Conforto Térmico
Fig. 7 - PPD em função dos valores de PMV http://www.prof2000.pt/users/eta/Amb_Termico.htm
Zona de conforto térmico: -0.5 a 0.5
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Conforto Térmico no Contexto Habitacional
Fig. 8 – Diagrama de conforto em função da temperatura e humidade relativa http://www.peu.uem.br/Discertacoes/Igor.pdf
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2.3 Mecanismos de Transferência de Calor
Fig. 9 – Transferência de calor por convecção http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=26814
Fig. 10 – Transferência de energia solar para a terra http://www.aulas-fisica-quimica.com/7e_11.html
sólido fria
sólido quente
Fig. 11 – Transferência de calor por condução http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Berenice/aula3.html
Fig. 12 – Mecanismos de transferência de calor http://termodinamica2012-1.wikispaces.com/Unidad+5.+Mecanismos+De+Trasferencia+De+Calor
Convecção Radiação
Condução
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2.4 Conforto Térmico de um Indivíduo O ser humano não sente a temperatura de um quarto mas sim a energia perdida
pelo seu corpo!
Parâmetros que
influenciam a
perda de
energia pelo
corpo humano
Temperatura do ar
Temperatura
média radiante
Velocidade do ar
Humidade
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2.5.1. Conforto Térmico nos Edifícios
Quais são as soluções disponíveis no sector da construção que nos permitem
aumentar o conforto térmico humano em habitações e edifícios?
Quais as causas do desconforto?
HUMIDADE
RUÍDOS
CALOR
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Fig. 13 – Conforto térmico nos edifícios http://ebanataw.com.br/roberto/conforto/index.htm
Construção eficiente 13
Fig. 14 – Orientação dos edifícios http://estudantesdearquitetura.com.br/wp-content/uploads/2013/11/14357288.jpg
Fig. 15 – Elementos necessários para uma construção eficiente http://ecoguia.cm-mirandela.pt/index.php?oid=86
2.5.2. Humidade
Fig.16 – Degradação de edifícios pela humidade http://www.baguncaorganizada.art.br/2013_01_01_archive.html
Fig.17 – Desumidificador http://www.magazineluiza.com.br/desumidificador-de-ar/beleza-e-saude/s/cp/cpde/
Humidade excessiva Para baixar os níveis de vapor de
água para valores adequados
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2.5.3 Temperatura do Chão
Desconforto térmico devido à temperatura do chão Divisões onde se
anda descalço, ex: Casas de banho
Fig.18 – Desconforto térmico nas extremidades do corpo http://saude.ig.com.br/minhasaude/2012-08-31/desvendado-mecanismo-por-tras-dos-pes-frios.html
Desconforto térmico nas
extremidades do corpo mais
desconforto a nível global
Solução? Tubagem embutida em
que circula água quente
Fig.19 – Piso Radiante http://www.cozigran.com/cozigran/2011/piso-radiante/
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2.5.4. Isolamento Térmico
Um isolante térmico funciona como uma barreira entre dois meios.
Fig.20 – Isolamento durante a construção http://isolamentos.net/como-escolher-materiais-de-isolamento-termico/
Fig.21 –Trocas de energia com o exteriror http://fotos.sapo.pt/coelhobmc/fotos/?uid=QCZkAl2JqZt9CiLqz6W3&grande#foto
Fig.22 – Isolamento nos edifícios http://www.anteprojectos.com.pt/2010/09/28/sistemas-etics-isolamento-termico-pelo-exterior/domek_web
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2.6. Sistemas de Ventilação de Edifícios
Natural Mecânica Híbrida
Junção das duas
Fig.23 – Janelas superiores http://www.engenhariacivil.com/ventilacao-edificios-habitacao
Fig.24 – Ventilação mecânica através de um exaustor http://www.qualitas.ind.br/exaustores-axiais/exaustor-axial-eq500t6.html
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2.6.2. Caracterização da Ventilação Natural
Dois tipos de Ventilação Natural:
1) Efeito de Chaminé
2) Efeito de ação do vento
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2.6.2.1. Efeito de Chaminé
Fig.25 –Ventilação natural associada ao efeito venturi http://www.arquitetaresponde.com.br/aproveitando-iluminacao-e-ventilacao-natural/
Fig.26 –Ventilação natural – Efeito chaminé http://www.arquitetaresponde.com.br/aproveitando-iluminacao-e-ventilacao-natural/
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2.6.2.2. Efeito da Ação do Vento
O vento incide num obstáculo, criando
um campo de pressões positivas ou
negativas que se dispõem pelas
diferentes faces
Pressão positiva ou negativa depende
da orientação e magnitude do vento e
da forma e dimensão dos prédios
Diferenças de pressão caudais de
ventilação causados pela abertura das
fachadas
Fig.27 - Distribuição de pressões resultantes da ação do vento na envolvente Peneda, Miguel Armando de Araújo. 2013. Recomendação para o projeto de sistemas de ventilação mista em edifícios de Habitação.
Mestrado, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto.
2.6.2.3. Efeito Combinado
Combinação dos efeitos anteriores, que ocorrem em conjunto
A combinação dos efeitos pode criar bastantes situações diferentes Não
é possível obter uma única representação com todas as combinações
Fig.28- Distribuição característica das pressões resultantes da combinação de efeitos
Peneda, Miguel Armando de Araújo. 2013. Recomendação para o projeto de sistemas de ventilação mista em edifícios de Habitação. Mestrado, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto.
2.6.3. Tipos de Sistemas de Ventilação Mecânica
Variações de pressão pretendidas aparelhos mecânicos (ex.: Ventiladores)
Formas mais usuais de utilização dos dispositivos mecânicos
• Insuflação mecânica
• Extração mecânica
• Sistema balanceado
2.6.3.1. Insuflação Mecânica
Insuflação de ar através de uma rede de condutas associadas a um
ventilador
Permite filtrar o ar que entra e controlar a temperatura e humidade do ar
O ventilador força a
entrada de ar
Aumento da pressão no interior do
edifício
Ar sai pelas aberturas do
edifício
2.6.3.2. Extração Mecânica
Oposto da insuflação mecânica
Fig.29 – Esquema de Sistema de Extração Centralizada http://www.solerpalau.pt/formacion_01_03.html
Ar forçado a sair através de uma rede de
condutas ligadas a um
dispositivo
Depressão no interior
Entrada de ar do exterior pela aberturas dos
edifícios
2.6.3.3. Sistema Balanceado
Combina os dois sistemas anteriores
Deve-se controlar esses dois mecanismos para que se verifique uma ligeira
depressão no interior do edifício e haja insuflação de cerca de 90 a 95%
do caudal extraído
Há ainda um sistema de recuperação de calor: o ar insulado é pré-
aquecido através do ar extraído.
Fig.30– Sistema Balanceado com Recuperador de calor
http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/11532/2/Texto%20integral.pdf
2.7. Sistemas de Ventilação e Conforto Térmico
No Verão a ventilação poderá ser aproveitada de duas formas:
• Aumento da velocidade do ar Aumento das perdas de calor por
convecção pelo corpo humano e da taxa de evaporação ao nível
cutâneo
• Arrefecimento da massa estrutural do edifício durante a noite,
aproveitando a massa estrutural arrefecida durante o período noturno diminuição da temperatura interior.
3. CONCLUSÃO
O conforto térmico é essencial para a realização das funções vitais
humanas
Os diferentes tipos de ventilação exercem uma função fundamental para
o equilíbrio térmico humano
Os tipos de ventilação têm as suas desvantagens que são, no entanto,
superadas pelas suas primazias
A longo prazo, os sistemas de ventilação natural poderão ser uma solução
bastante eficiente e sustentável
A sustentabilidade ambiental e a qualidade da saúde do indivíduo serão
fatores a ter em consideração A ventilação natural detém um ponto
fulcral para o desenvolvimento de projetos que apostem nessas áreas
aliando com o conforto térmico do indivíduo.
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
Ana Pimenta
Beatriz Oliveira
Joana Campos
Maria Neto
Rafaela Pereira
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