EQUILIBRIO TÉRMICO ENTRE O HOMEM E O MEIO

conforto térmico de um ambiente pode ser definido como asensação de bem-estar experimentada por uma e/ou pelamaioria das pessoas. Está relacionada com a interação de calorentre o corpo humano e o ambiente (sensação quente e frio).

Conforto térmico

IMP

OR

TÂ

NC

IA Fatores pelos quais os estudos de conforto térmico sãoimportantes:

1.A satisfação do homem permitindo-lhe se sentirtermicamente confortável2. A performance humana: As atividades intelectuais,manuais e perceptivas, geralmente apresentam ummelhor rendimento quando realizadas em confortotérmico3.A conservação de energia: Ao conhecer as condiçõese os parâmetros relativos ao conforto térmico dosocupantes do ambiente, evitam-se desperdícios comaquecimento e refrigeração, muitas vezesdesnecessários.

INT

RO

DU

ÇÃ

O A insatisfação com o ambiente térmico pode ser causada pela sensação de desconforto por calor ou frio quando o balanço térmico não é estável, ou seja, quando há diferenças entre o calor produzido pelo corpo e o calor perdido para o ambiente.

INT

RO

DU

ÇÃ

O Neutralidade térmica: Estado físico no qual todo o calor geradopelo organismo através do metabolismo é trocado na mesmaproporção com o ambiente ao redor, não havendo nem acúmulode calor, nem perda excessiva do mesmo, mantendo atemperatura corporal constante

VA

RIA

VÉ

IS HumanasAmbientaisOutras Medição

As variáveis de conforto térmico estãodivididas em humanas e ambientais. Alémdisso, são considerados outros fatores deinfluência

Equilíbrio térmico entre homem e meio

O homem é homeotérmico, ou seja possui a temperaturacorporal interna constante, independente das variaçõesda temperatura do meio externo.

Quando ocorre um desconforto relacionado átemperatura externa o corpo aciona os sistemastermorreguladores que trabalham na tentativa demanter a temperatura corporal, que varia de 36,1°C a37,2°C.

ME

CA

NIS

MO

S T

ER

MO

-R

EG

UL

AD

OR

ES

HumanasAmbientaisOutras Medição

Os mecanismos termorreguladores são ativados quando as condições térmicas do meio ultrapassam certas faixas de frio ou calor.

Frio: Evitar perdas térmicas do corpo e aumentar a produção interna de calor.

É o processo que ocorre quando os músculos lisos das paredes dos vasos sanguíneos se contraem e também está relacionado com amanutenção e regulação da temperatura corporal, evitando que o corpo perca calor para o meio exterior.

Mecanismos instintivos e culturais para proteção do frio

Calor: Incrementar as perdas térmicas do corpo e reduzir a produção interna de calor

Mecanismo instintivos e culturais para proteção contra o calor

Equilíbrio térmico entre homem e meio

Variáveis humanas e ambientais de trocas térmicas

• Metabolismo

• Evaporação

• Condução

• Convecção

• Radiação

A quantidade de calor liberado pelo organismo ocorre em função da atividade desenvolvida. Este calor será dissipado através de mecanismos de trocas térmicas entre o corpo e o ambiente envolvendo:

Se o balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o corpo for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites, pode-se dizer que o homem sente Conforto Térmico

U = M – W + C + R – E – RE

Radiação (R)

Trabalho (W)

Convecção (C)

Evaporação (E)

Respiração (RE)

Metabolismo (M)

Variação de energia com o tempo (U)

Balanço térmico no corpo humano

Reação ao calor - evaporação

Mecanismos deTermorregulação

Reação ao frio - arrepioTrocas TérmicasVariáveis Humanas

Variáveis Humanas

Atividade exercida, queconsequentemente gera calor(medida em MET).

resistência térmica oferecidapela vestimenta (medida emclo).

Atividade Vestimenta

VA

RIA

VÉ

IS Através do metabolismo o organismo adquire energia a partir de elementos combustíveis orgânicos. A quantidade de energia liberada depende da quantidade de atividade muscular (Quanto maior a atividade física, maior o metabolismo

MET: unidade utilizada para descrever a energia produzida por unidade de área de uma pessoa em repouso (1 MET = 58W/m²)

VA

RIA

VÉ

IS A vestimenta impõe uma resistência térmica entre o corpo e o meio, representando uma barreira para as trocas de calor por convecção

CLO: Unidade de medição da resistência térmica da roupa. (1 clo = 0.155m²°C/W)

A vestimenta adequada será função da temperaturamédia ambiente, do movimento do ar, do calor produzidopelo organismo e, em alguns casos, da umidade do ar e daatividade a ser desenvolvida pelo indivíduo.A vestimenta reduz o ganho de calor relativo à radiaçãosolar direta, as perdas em condições de baixo teor deumidade e o efeito refrigerador do suor. Reduz, ainda, asensibilidade do corpo às variações de temperatura e develocidade do ar. Sua resistência térmica depende do tipode tecido, da fibra e do ajuste ao corpo, devendo sermedida através das trocas secas relativas de quem a usa.

VA

RIA

VÉ

IS

temperatura do ar;

temperatura radiante média do meio;

Umidade relativa do ar,

velocidade e troca de ar;

incidência da radiação solar nos elementos construtivos e nas pessoas.

Variáveis Ambientais

Os parâmetros mais importantes que influenciam na avaliação do confortotérmico de um ambiente são:

Principais trocas térmicas entre o homem e aconstrução:

R – trocas por radiação

C – trocas por condução

Cv – trocas por convecção

Trocas Térmicas

RADIAÇÃO

Acontecem entre dois corpos que não se tocam, queestejam em temperaturas distintas, na forma de cessão decalor do mais quente para o menos quente, até que ambosestejam na mesma temperatura.

40°C

20°C

30°C

30°C

A capacidade de um elemento de absorver a radiação solarvaria de material para material.

Ocorrem entre o Sol ea construção, entre aabóbada celeste e aconstrução, entre ocorpo e as paredes,entre as facesinternas das paredes.

Exemplo: Lareira

RR

Trocas por radiação

Principais locais de trocas por radiação na construção:

• Fachadas

• Coberturas

A incidência solar direta no interior das edificações também geram oganho de calor interno.

Trocas por radiação

A transmissão de calor por CONDUÇÃO ocorre quando doiscorpos, com temperaturas diferentes, estão em contato porcausa da diferença de temperatura entre eles, haverátransferência de calor do mais quente para o mais frio. Omais quente esfria e o mais frio esquenta até que os doisatinjam uma mesma temperatura.TEMPERATURA DE EQUILIBRIOC – trocas por condução, contato entre o corpoe toda superfície em que ele toca, e tambématravés das paredes.

A escolha dos materiais das paredes externas e coberturaspode alterar o desempenho de uma edificação e o confortotérmico final obtido.

Um material de grande capacidade térmica - como oconcreto - pode atrasar a passagem do fluxo de calor de umponto a outro, alterando o resultado final destatransferência, assim como um de baixa, como o vidro ou oaço, transferirá quase que imediatamente as condições detemperatura da face externa para a interna.

Trocas por condução

Trocas por condução

Depende de:

Densidade do material

Natureza química do material

A umidade do material: a água é maiscondutora que o ar.

Pode-se definir como perda térmica para o ar ou ganho de calor do ar.Isso depende da temperatura e da velocidade do ar junto à superfíciedo corpo (pele e roupas).

Elas servem também, paradissipar o calor e aumidade acumulados nassuperfícies internas daedificação – paredes, pisose teto

Trocas de calor por Convecção

Internamente, são as trocas de ar que garantem a manutenção da qualidade doar que se respira. Se a taxa de renovação de ar de um ambiente é insuficientepara o tipo de atividade que ali se desenvolve, o usuário será prejudicado, arespiração torna-se menos ativa e há o aparecimento de uma fadiga prematura eo risco de contaminação aumenta.

Trocas por convecção

O vento pode trazer sensaçãode frescor, mas também dedesconforto, à medida que setorna mais forte do quenossa necessidade deeliminação de suor.

Na Natureza, os principaisresponsáveis pelas trocaspor convecção são osventos.

Velocidade

Máxima

tolerada (m/s)

Situação do usuário (atividade)

5 sentado ou em pé, imóvel.

10

estado de pouca mobilidade

(conversando em pé, dando

pequenos passos).

15 andando.

25 andando rápido ou correndo.

>25 desconforto em qualquer atividade.

Trocas por convecção

As expectativas do usuárioquanto às condiçõesambientais variam também deacordo:

a época do ano;

os padrões decomportamento / culturaambiental;

o partido arquitetônico;

e outros fatores.

Outras Variáveis

A reunião dessas variáveis geram um ambiente frio, quente ou neutrotermicamente.

VA

RIA

VÉ

IS Outras variáveis • Idade • Raça • Hábitos alimentares • Altura • Sexo

EQUIPAMENTOS

Cálculo