higiene do trabalho termica ventilacao

- UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO

Faculdade de Engenharia e Arquitetura

Curso de Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho

Higiene do TrabalhoHigiene do TrabalhoHigiene do TrabalhoHigiene do Trabalho TRATAMENTO DO AR

VENTILAÇÃO SOBRECARCA TÉRMICA TEMPETARURAS BAIXAS

Prof. Milton Serpa Menezes

Passo Fundo - RS, junho/2009.

de 153 Higiene do Trabalho Professor Eng. Milton Serpa Menezes

PLANO DE ENSINO ESPECIALIZAÇÃO EM ENGENHARIA DE SEGURANÇA DO TRABALHO

DISCIPLINA: HIGIENE DO TRABALHO (3a PARTE) CÓDIGO: ESTP- 3 CARGA HORÁRIA: 40 HORAS/AULA FREQÜÊNCIA EXIGIDA: 75 % (MÍNIMO) PROFESSOR: MILTON SERPA MENEZES DATA: JUNHO/2007 PERÍODO 19/06 A 11/07/2009

1- EMENTA

SOBRECARGA TÉRMICA: Conceitos gerais e ocorrência. Transmissão calor. Técnicas

de medição. Critérios de avaliação, medidas de controle. Laboratório de técnicas de medição. Laboratório de avaliação e controle; TEMPERATURAS BAIXAS: Conceitos gerais e ocorrência. Critérios de avaliação. Medidas de controle. Laboratório de avaliação; Trabalho prático para medidas de controle de temperaturas baixas e sobrecarga térmicas. VENTILAÇÃO aplicada à engenharia de segurança do trabalho, conceituação, ventilação geral, ventilação para conforto térmico, ventilação natural, ventilação geral diluidora; ventilação local exaustora aplicada ao controle de contaminantes dos ambientes de trabalho. Verificação de sistemas de ventilação local exaustora, trabalho prático de ventilação, laboratório de avaliação de sistemas de ventilação, Manuseio de aparelhos de medição, Medição de velocidade de ar e pressão estática em dutos.

2 - OBJETIVO GERAL

Conscientizar os alunos do Curso de Engenharia de Segurança do Trabalho dos riscos nos

ambientes de trabalho relativos aos agentes térmicos (frio, calor e umidade) e os parâmetros definidos pela legislação e normas vigentes. Da mesma forma, proporcionar conhecimentos com relação as formas de tratamento do ar ambiente utilizando-se de sistemas de ventilação adequados.

Permitir aos alunos do curso realizar estudos, dimensionamentos e aplicação nas áreas de sobrecarga térmica, temperaturas baixas e solucionar problemas de contaminação do ar. Possibilitar aos futuros profissionais o conhecimento de medidas de controle destes riscos no ambiente de trabalho.

3 - METODOLOGIA DE ENSINO

A disciplina será ministrada através de aulas expositivas, onde se procurará estimular os

estudantes para efetuem leitura prévia dos temas, possibilitando a discussão em sala de aula, aumentando assim sua participação e aprendizado. Se realizará a resolução de exercícios, trabalhos individuais e em grupos. Também serão utilizados na medida do possível, elementos audiovisuais para a ilustração das aulas.

Visando melhorar o aprendizado no início da aula se realizará relaxamento ou então a apresentação de uma mensagem inspiradora. Durante a aula será utilizado som ambiente com músicas clássicas.


Na medida do possível se utilizará de equipamentos e instrumentos disponíveis, para possibilitar aos estudantes o aprendizado da manipulação de equipamentos utilizados na medição de agentes térmicos.

4 - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

• GENERALIDADES

• PSICROMETRIA

• CONFORTO TÉRMICO

• CARGA TÉRMICA

• VENTILAÇÃO

• VENTILAÇÃO NATURAL

• VENTILAÇÃO MECÂNICA

• VENTILAÇÃO GERAL DILUIDORA

• VENTILAÇÃO LOCAL EXAUTORA

• PURIFICAÇÃO DO AR

• VENTILADORES

• BOCAS DE INSUFLAMENTO

• AR CONDICIONADO

• SOBRECARGA TÉRMICA

• TEMPERATURAS BAIXAS

• UMIDADE

• AVALIAÇÕES E MEDIÇÕES

5 - AVALIAÇÃO

6.1. Instrumentos: Serão utilizados 2 instrumentos de avaliações, todos com pesos iguais, a saber: Apresentação em aula de um trabalho prático de ventilação, aplicado no controle de

contaminantes do ar ou agentes térmicos em um ambiente de trabalho. Elaboração de um PPRA (Programa de Prevenção de Riscos Ambientais).

6.2. Critérios: Cumprimento das tarefas de aula; Participação nos trabalhos desenvolvidos em aula; Assiduidade; Aproveitamento, através do grau obtido nas provas, avaliações, projeto e etc.

6 – CRONOGRAMA DE ATIVIDADES O período letivo da disciplina terá início no dia 19 de junho de 2009 e terá seu término no

dia 11 de julho do mesmo ano. No dia 11/07/2009 serão realizadas as apresentações dos trabalhos em aula. Sendo que a

entrega do PPRA deve ser realizada até dia 13/03/2010.

7 - BIBLIOGRAFIA

• ASHRAE. Handbook Of Fundamental • BURGES, Willian A. Identificação de possíveis riscos a saúde do trabalhador nos

diversos processos industriais. Ergo, 1997.


• CLEZAR, Carlos, A. Ventilação Industrial. Ed. Da UFSC, Florianópolis, 1999. • COSTA, Enio Cruz da, Arquitetura Ecológica – Condicionamento Térmico Natural,

Edgard Blucher. • COSTA, Enio Cruz da. Física aplicada à construção - Conforto Térmico, Edgard

Blucher. • COSTA, Ennio C. Ventilação. Ed. Edgard Blucher, São Paulo, 2005. • LEIS E DECRETOS. Segurança e Medicina do Trabalho/Brasil. Manuais de

Legislação Atlas 16. São Paulo, Atlas, 1.999. • MACEDO, Ricardo. Manual de Higiene do Trabalho na Indústria. Fundação Calouste

Gulbenkian, Lisboa. • MACINTYRE, Archild Joseph. Ventilação Industrial e Controle da Poluição, Ed.

Guanabara. • MESQUITA, Armando L.S. Engenharia de Ventilação Industrial. CETESB, São

Paulo, 1988. • PERRY, Robert H. Manual de Engenharia Química, Ed. Guanabara Dois. • STOECKER, Wilbert F. Refrigeração e Ar Condicionado, Mc Graw-Hill do Brasil. • TLV's E BEI's 2002. ABHO - Associação Brasileira de Higienistas Ocupacionais. São

Paulo – SP. • TORREIRA, Raul Peragalo. Segurança Industrial. Margus, São Paulo, 1999.


ÍNDICE 1 GENERALIDADES ........................................................................................................... 7

1.1. Noções Básicas ........................................................................................................... 7 1.2. Transmisão de Calor ................................................................................................... 7 1.3. Vazão........................................................................................................................ 10 1.4. Velocidade................................................................................................................ 11 1.5. Índice de renovação de ar:......................................................................................... 11

2 PSICROMETRIA :........................................................................................................... 12 2.1. Carta Psicrometrica: .................................................................................................. 12 2.2. Linha de Saturação:.................................................................................................. 12 2.3. Umidade Relativa: .................................................................................................... 13 2.4. Umidade Absoluta ou Específica:.............................................................................. 13 2.5. Entalpia:.................................................................................................................... 14 2.6. Volume Específico:................................................................................................... 14 2.7. Temperatura do Bulbo Úmido:.................................................................................. 14 2.8. Fator de Calor Sensível: ............................................................................................ 15 2.9. Processos: ................................................................................................................. 15

3 CONFORTO TÉRMICO .................................................................................................. 19 3.1. Trocas térmicas do corpo: ......................................................................................... 19 3.2. Mecanismos de Termo-Regulação............................................................................. 19 3.3. As Variáveis de Conforto Térmico ............................................................................ 19 3.4. Índices de Conforto................................................................................................... 23 3.5. Zona de Conforto ...................................................................................................... 24

4 CARGA TÉRMICA ......................................................................................................... 27 Condicionamento de Ar ........................................................................................................ 27 Carga térmica de Aquecimentos: .......................................................................................... 27 4.1. Carga térmica pelo fechamento opaco ....................................................................... 28 4.2. Carga de condução pelo fechamento transparente (vidro) .......................................... 28 4.3. Carga devido a irradiação solar pelo vidro:................................................................ 28 4.4. Carga térmica devido à pessoas:................................................................................ 28 4.5. Carga térmica devido a iluminação: .......................................................................... 28 4.6. Carga térmica devido aos equipamentos.................................................................... 29 4.7. Carga devido ao ar exterior: ...................................................................................... 29

5 VENTILAÇÃO ................................................................................................................ 48 5.1. Conceituação ............................................................................................................ 48 5.2. Composição do ar ..................................................................................................... 48 5.3. Necessidades humanas de ventilação......................................................................... 49 5.4. Conseqüências da poluição do ar............................................................................... 49 5.5. Contaminantes do Ar................................................................................................. 50 5.6. Tratamento do Ar...................................................................................................... 56 5.7. Classificação dos sistemas de ventilação ................................................................... 67

6 VENTILAÇÃO NATURAL............................................................................................. 69 6.1. Considerações gerais................................................................................................. 69 6.2. Dimensionamento ..................................................................................................... 70 6.3. Regras gerais............................................................................................................. 72

7 VENTILAÇÃO MECÂNICA........................................................................................... 73 7.1. Considerações gerais................................................................................................. 73 7.2. Ventilação geral para conforto térmico...................................................................... 73 7.3. Sistemas de ventilação mecânica............................................................................... 74

8 VENTILAÇÃO GERAL DILUIDORA ............................................................................ 76 8.1. Utilização da ventilação geral diluidora..................................................................... 77 8.2. Dimensionamento dos dutos...................................................................................... 79 8.3. Perda de Carga em Dutos .......................................................................................... 84


9 VENTILAÇÃO LOCAL EXAUTORA ............................................................................ 89 9.1. Princípios de exaustão............................................................................................... 90 9.2. Captores.................................................................................................................... 93 9.3. Sistemas de dutos (dimensionamento) ..................................................................... 103

10 PURIFICAÇÃO DO AR............................................................................................. 104 10.1. Filtros.................................................................................................................. 104 10.2. Filtros de manga.................................................................................................. 108 10.3. Filtros de Carvão Ativado ................................................................................... 109 10.4. Coletores centrífugos ou ciclones ........................................................................ 109 10.5. Lavadores de gases.............................................................................................. 112 10.6. Seleção de Coletores ........................................................................................... 113

11 VENTILADORES...................................................................................................... 115 11.1. Ventilador axial................................................................................................... 115 11.2. Ventiladores centrífugos...................................................................................... 116 11.3. Potência e rendimento ......................................................................................... 117 11.4. Dados necessários para a seleção correta de um ventilador .................................. 117

12 BOCAS DE INSUFLAMENTO E RETORNO DE AR............................................... 118 12.1. As grades de parede podem ser classificadas em: ................................................ 118 12.2. As grades de insuflamento de teto podem ser de diversos tipos............................ 118 12.3. Parâmetros de Insuflamento de ar........................................................................ 119 12.4. Procedimento para seleção e dimensionamento das bocas de insuflamento e retorno de ar 120

13 AR CONDICIONADO ............................................................................................... 121 13.1. Definições:.......................................................................................................... 121 13.2. Aplicações: ......................................................................................................... 121 13.3. ................................................................................................................................... 121 13.4. Funcionamento:................................................................................................... 121 13.5. Qualidade do Ar Interior ..................................................................................... 122 13.6. Projeto: ............................................................................................................... 122 13.7. Manutenção e limpeza:........................................................................................ 123

14 SOBRECARGA TÉRMICA ....................................................................................... 126 14.1. Clima do Brasil ................................................................................................... 126 14.2. Conceitos Gerais ................................................................................................. 126 14.3. Avaliação de Sobrecarga Térmica ....................................................................... 127 14.4. Avaliação Quantitativa da Sobrecarga Térmica ................................................... 134 14.5. Questões Polêmicas............................................................................................. 134 14.6. Reações do Organismo ao Calor.......................................................................... 135 14.7. Problemas ou Doenças ........................................................................................ 136 14.8. Medidas de Controle ........................................................................................... 136

15 TEMPERATURAS BAIXAS ..................................................................................... 137 15.1. Conceitos Gerais ................................................................................................. 137 15.2. Avaliação: ........................................................................................................... 137 15.3. Exposição Ocupacional ao Frio ........................................................................... 138 15.4. Avaliação da Exposição ...................................................................................... 138 15.5. Procedimento para monitoramento dos locais de trabalho.................................... 139 15.6. Efeitos do Frio .................................................................................................... 139

16 UMIDADE ................................................................................................................. 142 16.1. Avaliação Qualitativa.......................................................................................... 142 16.2. Conseqüências .................................................................................................... 142

17 AVALIAÇÕES E MEDIÇÕES................................................................................... 143 17.1. Monitoração de gases no ambiente ...................................................................... 143

18 EXERCÍCIOS............................................................................................................. 146


1 GENERALIDADES

1.1. Noções Básicas • Energia - Capacidade de produzir trabalho-Formas de Energia (Kgm, J, Kcal, BTU)

• Trabalho - É o produto da força pela (distância) deslocamento produzido por esta força.

• Potência - Quantidade de energia utilizada ou um trabalho realizado em um período de tempo. (W, Cv, HP)

• Temperatura - Medida do estado de agitação molecular de um corpo (intensidade de calor).

• Escalas Relativas: Celcius – Fahrehneit

• Escalas Absolutas: No zero absoluto cessa o movimento vibratório molecular e as partículas estão mais próximas (escala Kelvin).

• Conversão de Unidades:

•

T T Tc f k

5

32

9

273

5=

−=

−

• Calor: É uma forma de energia →kcal →BTU

• Frio: É uma relativa ausência de calor

• Calor Específico: É a energia necessária para elevar em 1 oK (ou oC) a temperatura de 1g de uma substância.

• Entalpia: É uma propriedade das substâncias que indica sua quantidade de calor.

• Entropia: É a medida das trocas de energia de um sistema com o meio. É a medida do grau em que energia de um sistema é imprestável.

• Calor Sensível: Calor que varia a temperatura.

• Calor Latente: Calor que varia o estado.

1.2. Transmisão de Calor Transmissão de calor ocorre quando há passagem da energia térmica, chamada calor, de

um corpo para outro ou de uma parte para outra de um mesmo corpo. Essa transmissão pode se processar de três maneiras diferentes: condução, convecção e irradiação.

1.2.1 Condução Condução é o processo de transmissão de calor em que a energia térmica passa de um

local para outro através das partículas do meio que os separa. Na condução a passagem da energia de uma região para outra se faz da seguinte maneira: na região mais quente, as partículas têm mais energia, vibrando com mais intensidade; com esta vibração cada partícula transmite energia para a partícula vizinha, que passa a vibrar mais intensamente; esta transmite energia para a seguinte e assim sucessivamente. A condução de calor é um processo que exige a presença de um meio material e que, portanto, não ocorre no vácuo.

Experimentalmente verifica-se, que o fluxo de calor φ através de uma placa é proporcional à área da placa A, à diferença de temperatura ∆T entre os meios (1) e (2) que ela separa e é inversamente proporcional à espessura da placa L.


Onde C é o coeficiente de condutibilidade térmica do material da placa.

Os metais são muito bons condutores de calor, logo, têm C "grande".A madeira é péssima condutora de calor, logo, tem C "pequeno".

1.2.2 Convecção Consideremos uma sala na qual se liga um aquecedor elétrico em sua parte inferior. O ar

em torno do aquecedor se aquece, tornando-se menos denso que o restante. Com isto ele sobe e o ar frio desce, havendo uma troca de posição do ar quente que sobe e o ar frio que desce. A esse movimento de massas de fluido chamamos convecção e as correntes de ar formadas são correntes de convecção.

Portanto, convecção é um movimento de massas de fluido, trocando de posição entre si. Notemos que não tem significado falar em convecção no vácuo ou em um sólido, isto é, convecção só ocorre nos fluidos.

1.2.3 Irradiação Irradiação é o processo de transmissão de calor através de ondas eletromagnéticas (ondas

de calor). A energia emitida por um corpo (energia radiante) se propaga até o outro, através do espaço que os separa.

Sendo uma transmissão de calor através de ondas eletromagnéticas, a radiação não exige a presença do meio material para ocorrer, isto é, a radiação ocorre no vácuo e também em meios materiais.

Entretanto, não são todos os meios materiais que permitem a propagação das ondas de calor através deles.

Toda energia radiante, transportada por onda de rádio, infravermelha, ultravioleta, luz visível, raio X, raio gama, etc., pode converter-se em energia térmica por absorção. Porém, só as radiações infravermelhas são chamadas de ondas de calor.

Um corpo bom absorvente de calor é um mau refletor. Um corpo bom refletor de calor é um mau absorvente. Todo bom absorvente é bom emissor de calor. Todo bom refletor é mau emissor.

1.2.4 Mudança de Estado:

1.2.5 Densidade e Volume Específico: A densidade de um Fluido é a massa que ocupa uma unidade de volume. O volume

específico é o volume ocupado pela unidade de massa.

1.2.6 Lei dos Gases Perfeitos: A lei dos gases perfeitos é a relação que define o comportamento de um gás ideal, pV = (m/M)RT,

Solidificação Sólido Gasoso Líquido

Evaporação

Liquefação

Sublimação


onde p é a pressão do gás, V o seu volume, m sua massa, M sua massa molecular, R a constante universal dos gases perfeitos e T a sua temperatura Kelvin.

Pv=RT

P = pressão absoluta (Pa) v = Volume específico (m3/Kg)

R = Constante do gás = 287 J/Kg.K para o ar e 462 J/Kg.K para vapor d’água T = Temperatura Absoluta


1.2.7 Mistura de Gases:

• Em uma mistura de gases, desde que não haja afinidade química entre os componentes, cada gás segue a própria equação de estado físico, independente da presença dos demais.

• A pressão total de uma mistura de gases é igual a soma das pressões parciais de seus componentes.

• Em uma mistura de gases, a soma tanto dos pesos como dos volumes de seus componentes é igual, respectivamente, ao peso e ao volume da mistura.

•

Tabela 1 - Equivalência de Unidades:

1 TR = 3.024 kcal 1TR = 12.000 BTU 1TR = 3.516 W

1.3. Vazão A vazão é o fluxo de um fluido na unidade de tempo. Esta vazão pode ser de dois tipos:


• Vazão mássica: é a vazão em massa na unidade de tempo. Ex.: Kg/s

• Vazão volumétrica: é a vazão em volume na unidade de tempo. Pode ser, por exemplo, um volume de ar que se desloca num ambiente ou numa tubulação na unidade de tempo, sendo Vol - o volume medido em m3 (metros cúbicos) ou Ft3 (pés cúbicos) e o T o tempo medido em: h (hora), min. (minutos) ou s (segundos).

V = T

Vol

Dessa forma, a vazão será medida nas unidades: m3/h (metros cúbicos por hora) ou Ft3/min (pés cúbicos por hora), também escrita sob a forma CFM (cubic feet per minute).

1.4. Velocidade A velocidade é a taxa de deslocamento de um móvel na unidade de tempo.

v = t

d

sendo d a distância medida em: m (metros) ou Ft (pés), e t o tempo medido em s (segundos) ou min (minutos).

Dessa forma, as unidades de velocidade de um fluido será: m/s (metros por segundo) ou Ft/min o (pés por minuto) também escrita sob a forma FPN (feet per minute)

Em ventilação a velocidade também pode ser obtida dividindo-se a vazão volumétrica G, pela área S.

v = S

V

1.5. Índice de renovação de ar: Entende-se por taxa de renovação ou número de trocas de ar num ambiente o número de

vezes que o volume de ar desse ambiente é trocado na unidade de tempo

n = Vol

V

sendo V a vazão e Vol o volume do ambiente. A relação entre a vazão e o volume resulta em um número que depende somente do

tempo. Por exemplo, quando a vazão é expressa em m3/h e o volume em m3, resulta um número n que expressa a taxa de renovação por hora.


2 PSICROMETRIA : Psicrometria é o estudo das misturas de ar e vapor de água. O ar ambiente é uma mistura

mecânica de gases e vapor de água, resultando daí a importância da psicrometria. Em alguns processos a água deve ser removida do ar, e em outros adicionada.

2.1. Carta Psicrometrica: A carta Psicrométrica inter-relaciona inúmeras grandezas da mistura de ar e de vapor de

água de grande aplicação em cálculo de refrigeração e ar condicionado. O uso destes diagramas permite a análise gráfica de dados e processos psicrométricos facilitando assim a solução de muitos problemas práticos referentes ao Ar, que de outro modo requerem soluções matemáticas mais difíceis.

2.2. Linha de Saturação: As Cartas Psicrométricas apresentam

como coordenadas a temperatura t, no eixo das abcissas e a pressão de saturação do vapor da água Ps (provisoriamente) no eixo das ordenadas.

Linha de saturação Vapor

Temperatura

�

�

A

B


A presença de Ar no vapor de água não altera o comportamento deste. A região de importância da carta será aquela limitada pelo eixos de coordenadas e a linha de saturação. Se o estado da mistura se dá sobre a linha de saturação o ar diz-se saturado, significando que uma redução adicional da temperatura causará uma condensação do vapor da água do Ar. À direita da linha de saturação o Ar não é saturado. Se o ponto A representa o estado do Ar, a temperatura da mistura deverá ser reduzida até a temperatura B para que a condensação tenha início. Diz-se que o Ar no estado A tem uma temperatura de orvalho B.

2.3. Umidade Relativa: A umidade relativa, é definida como

sendo a razão entre a fração molar do vapor de água no Ar úmido e a fração do vapor de água no Ar saturado a mesma temperatura ou ainda pela fórmula

ra temperatumesma a pura agua de saturacao de Pressao

agua de vapor do parcial Pressao=∅

2.4. Umidade Absoluta ou Específica: A umidade absoluta, é a massa de água contida em um Kg de ar. A determinação da

umidade absoluta pode ser feita com a equação dos gases perfeitos:

R.T

V .P=m

st

s

ast

ss

aa

ss

aa

ss

PP

P

RPP

RPW

RP

RP

TRVP

TRVPW

−=

=

=

=

=

=

=

=

=

−=

+=

===

461,5

287 W

: teremosValores os doIntroduzin

(K) Absoluta Temperatua T

J/Kg.K) (461,5Vapor do Gás de ConstanteR

J/Kg.K) (287 Secoar do Gás de ConstanteR

(Pa)Vapor do Parcial PressãoP

(Pa) SecoAr do Parcial PressãoP

(Pa) aAtmosféric PressãoP

)(m Mistura da Volume V

) /Kg (Kg Absoluta UmidadeW

:Onde

/)(

/

P-P=P PPP Como

/

/

/

/

m

m

s

a

s

a

t

3

Ar de vaporde

stasat

secoar

agua devapor


2.5. Entalpia: A entalpia de uma mistura de ar seco e vapor de

água é a soma das Entalpias dos componentes.

h c T Whp g

= +. (kJ / kg)

c Calor especifico a pressao constante do ar seco = 1,0 kJ / kg.K

T = Temperatura da mistura

h Entalpia do vapor saturado `a temperatura da mistura kJ / kg

p

g

=

=

2.6. Volume Específico: A equação dos gases perfeitos pode ser

utilizada para a obtenção de volume específico e é definido como o volume em m3 de mistura por Kg de Ar, ou ainda, como sendo o volume em m3 de Ar seco por Kg de Ar seco, uma vez que os volumes ocupados pelas substâncias individualmente são:

vR T

P

R T

P Pkga

a

a

t s

= =−

. ./ ) (m3

2.7. Temperatura do Bulbo Úmido: A temperatura do Bulbo Úmido depende da temperatura do bulbo seco e da umidade

relativa do Ar, pois é a medida da relação entre as temperaturas de bulbo seco e a temperatura do orvalho do Ar.

Quando o Ar não saturado entra em contato com a água, esta evaporará no Ar a uma taxa proporcional à diferença de pressão entre a pressão de vapor da água, e a pressão do vapor do vapor de água no Ar. Por isso, quando um termômetro de bulbo úmido é movimentado no Ar, a água evaporará do feltro refrigerando assim a água remanescente no mesmo e o bulbo do termômetro, a alguma temperatura abaixo da temperatura do bulbo seco do Ar.


2.8. Fator de Calor Sensível: O Fator de Calor Sensível é a relação entre o calor sensível e o calor total do processo.

Obtém-se a linha do fator sensível traçando uma linha paralela a linha FCS.

2.9. Processos: Os processos com ar úmido podem ser representados graficamente em uma carta

Psicrométrica, onde podem ser facilmente interpretadas. Da mesma forma a carta pode ser utilizada na determinação da variação de propriedades tais como temperatura, umidade absoluta e entalpia que ocorre em processos, os processos mais comuns são:

AO –Umidificação sem Aquecimento: Se obtém através da injeção de vapor saturado.

OB - Umidificação com Aquecimento: Se obtém com a injeção de vapor superaquecido.

OC - Aquecimento Sensível: Pode ser obtido com a passagem do ar através de uma serpentina quente, resistências elétricas aletadas, serpentina de ar condicionado funcionando em ciclo reverso, estufas, etc.

OD - Desumidificação Química: O vapor de água é absorvido ou absorvido por uma substância higroscópica.

OE - Desumidificação: É obtido com a combinação de dois processos OF e OC

OF - Resfriamento com Desumidificação: Pode ser obtida através da passagem do ar em uma superfície (serpentina) com temperatura inferior ao ponto de orvalho.

OG - Resfriamento Sensível: Se obtém com da passagem do ar em uma serpentina com temperatura superior ao ponto de orvalho (antes do início da condensação).

OH - Umidificação Adiabática: É obtido com a injeção de gotículas de água em um sistema isolado, com a temperatura da água a temperatura de saturação Adiabática - Câmara de Aspersão.

OI - Umidificação com Aquecimento: É obtido com a injeção de gotículas de água. Mistura de Duas Correntes de Ar: Um dos processos Psicrométricos mais freqüentemente encontrado, é a mistura de duas ou mais correntes de Ar com condições iniciais diferentes, em tais casos, a condição da mistura resultante é prontamente determinada através do uso de uma

W

T

A B

C

D

E F

G

H I


simples comparação massa energia.

Por exemplo na figura a cima é mostrada a mistura de m1 Kg/s de Ar no estado 1 com m2

Kg/s de Ar no estado 2. A mistura resultante encontra - se no estado 3, mostrado na carta Psicromértrica abaixo.

Aplicando-se as equações de conservação de energia e de massa m1h1 + m2h2 = (m1 + m2 ) h3 o que mostra que a entalpia é a média ponderada das entalpias que se misturam. Para as

demais propriedades segue a mesma regra da conservação de massa do qual se obtém: m1W1 + m2W2 = (m1 + m2 ) W3

m1T1 + m2T2 = (m1 + m2 ) T3

�

�

� m


EXERCÍCIOS

1) Determine a umidade absoluta de ar com 60% de umidade relativa e uma temperatura de 300C, para uma pressão barométrica padrão de 101,3 kpa.

2) Determine o ponto sobre a linha isoentálpica de 95 kJ/kg correspondente a uma temperatura de 50

0C.

3) Uma amostra de ar apresenta uma temperatura de bulbo seco de 300C e uma temperatura de bulbo úmido de 25

0C. A pressão barométrica é de 101 kpa. Usando as tabelas de vapor e as

Equações determine: (a) a umidade absoluta se o ar é saturado adiabaticamente, (b) a entalpia do ar se este é adiabaticamente saturado; (c) a umidade absoluta da amostra (d) a pressão parcial do vapor na amostra, e (e) a umidade relativa. Resp.: (a) 0,0201 kg/kg, (b) 76,2 kJ/kg, (c) 0,0180 kg/kg; (d) 2840 Pa, (e) 67%.

4) Em um sistema de ar condicionado uma corrente de ar externo é misturada a outra de ar de retorno à pressão atmosférica de 101 kPa. A vazão de ar externo é de 2kg/s e suas temperaturas de bulbo seco e de bulbo úmido são iguais a 35 oC e 25 oC. O ar de retorno, a 24 0C e 50% de umidade relativa, apresenta uma vazão de 3kg/s. Determine (a) a entalpia da mistura, (b) a umidade absoluta da mistura, (c) a temperatura de bulbo seco da mistura. Resp.(a) 59,lkJ/kg; (b) 0,01198 kg/kg; (c) 28,60C.

5) Um ar à temperatura TBS = 2 oC e umidade relativa de 60% é aquecido através da passagem em uma bobina para TBS = 35

0C (Acréscimo de calor sensível). Achar: para TBS = 350C, a

temperatura TBU e a umidade relativa, bem como a quantidade de calor adicionada ao ar por kg de ar fluente.

6) Um ar à temperatura TBS = 280C e UR = 50% é resfriado até a temperatura TBS= 12oC e TBU= 11 oC.

Achar: (a) o calor total removido; (b) a umidade total removida; (c) a razão de calor sensível no processo

7) Num ambiente condicionado, o ar deve permanecer a 26 oC e a Umidade relativa a 45 %. Determinar a temperatura que o ar deixa o evaporador, supondo-se que seja saturado.

8) As condições do ar exterior são: TBS 340C e umidade relativa 65%. . As condições a serem mantidas no recinto são TBS = 260C e umidade relativa 45%. Se a vazão de ar é de 125 m3, queremos saber a umidade que precisa ser eliminada dos equipamentos de refrigeração e a capacidade deste equipamento.


3 CONFORTO TÉRMICO Conforto térmico é a sensação de bem estar revelada por uma pessoa ou um grupo de

pessoas, com relação as condições do ambiente térmico, temperatura de bulbo seco, e úmido. Segundo a ASHRAE, Conforto Térmico é um estado de espírito que reflete a satisfação

com o ambiente térmico que envolve a pessoa. 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.

3.1. Trocas térmicas do corpo: Uma vez que não só as atividades dos organismos animais, com também as condições

climáticas são altamente variáveis, necessitam lançar mão de um mecanismo de adaptação térmica para proporcionar a sua sobrevivência este mecanismo é a regulação térmica.

A regulação térmica se verifica praticamente através de trocas térmicas, em forma de calor sensível, Qs e calor latente Ql.

O homem como homeotermo (temperatura constante), para manter a sua temperatura constante efetua trocas térmicas com o ambiente. Estas trocas podem ocorrer por radiação, convecção e vaporação.

O movimento do ar acelera a perda de calor por convecção, auxilia o corpo a dissipar o

calor por condução, e aumenta a perda de calor por transpiração.

3.2. Mecanismos de Termo-Regulação Reação ao calor Com o verão existem dificuldades para eliminar o calor devido a alta temperatura do

meio. Desta forma, origina-se a vasodilatação. Esta aumenta o volume de sangue acelerando o ritmo cardíaco provocando a transpiração.

Reação ao frio Com o frio existem as dificuldades para manter o calor devido a baixa temperatura do

meio. Desta forma origina-se a vasoconstrição. Esta provoca a diminuição do volume de sangue e do ritmo cardíaco. O arrepio e o tiritar provocam atividade, gerando calor.

3.3. As Variáveis de Conforto Térmico As variáveis de conforto térmico estão divididas em variáveis ambientais e variáveis

humanas. As variáveis humanas são: - metabolismo gerado pela atividade física - resistência térmica oferecida pela vestimenta E as ambientais são: - temperatura do ar; - temperatura radiante média; - velocidade do ar;


- umidade relativa do ar. Além disso, variáveis como sexo, idade, raça, hábitos alimentares, peso, altura etc. podem

exercer influência nas condições de conforto de cada pessoa e devem ser consideradas.

3.3.1 Metabolismo Humano É o processo de produção de energia interna a partir de elementos combustíveis

orgânicos, ou seja, através do metabolismo, o organismo adquire energia. Porém, de toda energia produzida pelo organismo humano, apenas 20% é transformada em potencialidade de trabalho. Os 80% restantes são transformados em calor que deve ser dissipado para que a temperatura interna do organismo seja mantida em equilíbrio.

Isto acontece porque a temperatura interna do organismo humano deve ser mantida praticamente constante em 37oC (variando entre 36,1 e 37,2oC). Os limites para sobrevivência estão entre 32 e 42 oC.

Como a temperatura interna do organismo deve ser mantida constante, quando o meio apresenta condições térmicas inadequadas, o sistema termo-regulador do homem é ativado, reduzindo ou aumentando as perdas de calor pelo organismo através de alguns mecanismos de controle, como reação ao frio e ao calor.

Quando o organismo, sem recorrer a nenhum mecanismo de termo-regulação, perde para o ambiente o calor produzido pelo metabolismo compatível com a atividade realizada, experimenta-se a sensação de conforto térmico.

A tabela 3.1 apresenta dados relativos ao calor dissipado pelo corpo em função da atividade do indivíduo. O metabolismo pode ser expresso em W/m2 de pele ou em Met, unidade do metabolismo cujo valor unitário corresponde a uma pessoa relaxada. Assim, 1 Met = 58,15W/m2 de área de superfície corporal.

Tabela 3.1 - Taxas de metabolismo por tipo de atividade TIPO DE ATIVIDADE Kcal/H SENTADO EM REPOUSO 100 TRABALHO LEVE: SENTADO, MOVIMENTOS MODERADOS COM BRAÇO E TRONCO (EX.: DATILOGRAFIA)

125

SENTADO, MOVIMENTOS MODERADOS COM BRAÇOS E PERNAS. (EX.: DIRIGIR)

150

DE PÉ, TRABALHO LEVE, EM MÁQUINA OU BANCADA, PRINCIPALMENTE COM OS BRAÇOS

150

TRABALHO MODERADO: SENTADO, MOVIMENTOS VIGOROSOS COM BRAÇOS E PERNAS 180 DE PÉ, TRABALHO LEVE EM MÁQUINA OU BANCADA, COM ALGUMA MOVIMENTAÇÃO

175

DE PÉ, TRABALHO MODERADO EM MÁQUINA OU BANCADA, COM ALGUMA MOVIMENTAÇÃO

220

EM MOVIMENTO, TRABALHO MODERADO DE LEVANTAR OU EMPURRAR

300

TRABALHO PESADO: TRABALHO INTERMITENTE DE LEVANTAR, EMPURRAR OU ARRASTAR PESOS (EX.: REMOÇÃO COM PÁ)

440

TRABALHO FATIGANTE 550

3.3.2 A vestimenta A vestimenta equivale a uma resistência térmica interposta entre o corpo e o meio, ou

seja, ela representa uma barreira para as trocas de calor por convecção. A vestimenta funciona como isolante térmico, pois mantém junto ao corpo uma camada de ar mais aquecido ou menos aquecido, conforme seja mais ou menos isolante, conforme seu ajuste ao corpo e a porção do corpo que cobre.


Em climas secos (desertos), onde se atinge elevadas temperaturas, poderia-se pensar que a ausência de roupas poderia garantir condições mais confortáveis para os habitantes destas regiões. No entanto, em climas secos, vestimentas adequadas podem manter a umidade advinda do organismo pela transpiração e evitar a desidratação. A vestimenta reduz o ganho de calor relativo à radiação solar direta, as perdas em condições de baixo teor de umidade e efeito refrigerador do suor.

A vestimenta reduz também a sensibilidade do corpo às variações de temperatura e de velocidade do ar.

Sua resistência térmica depende do tipo de tecido, da fibra, do ajuste ao corpo, e deve ser medida através das trocas secas relativas a quem usa. Sua unidade é o clo, originada de clothes.

Assim: 1 clo = 0,155 m2.oC/W = 1 terno completo. A tabela 2 apresenta o índice de resistência térmica (Icl) para as principais peças de roupa,

sendo que o índice de resistência térmica (I) para a vestimenta de uma pessoa será, segundo a ISO 7730 (1994), o somatório de Icl (figura 3), ou seja,

I = ΣIcl

Tabela 3.2. Índice de resistência térmica para vestimentas segundo ISO 7730 (1994).

Vestimenta Índice de resistência térmica – Icl (clo) Meia calça 0,10 Meia fina 0,03 Meia grossa 0,05 Calcinha e sutiã 0,03 Cueca 0,03 Cuecão longo 0,10 Camiseta de baixo 0,09 Camisa de baixo mangas compridas 0,12 Camisa manga curta 0,15 Camisa fina mangas comprida 0,20 Camisa manga comprida 0,25 Camisa flanela manga comprida 0,30 Blusa com mangas compridas 0,15 Saia grossa 0,25 Vestido leve 0,15 Vestido grosso manga comprida 0,40 Jaqueta 0,35 Calça fina 0,20 Calça média 0,25 Calça flanela 0,28 Sapatos 0,04

3.3.3 Temperatura do ar A temperatura do ar é a principal variável do conforto térmico. A sensação de conforto

baseia-se na perda de calor do corpo pelo diferencial de temperatura entre a pele e o ar, complementada pelos outros mecanismos termo-reguladores. O calor é produzido pelo corpo através do metabolismo e suas perdas são menores quando e temperatura do ar está alta ou maiores quando a temperatura está mais baixa.

A diferença de temperatura entre dois pontos no ambiente provoca a movimentação do ar, chamada de convecção natural: a parte mais quente torna-se mais leve e sobe enquanto a mais fria, desce, proporcionando uma sensação de resfriamento do ambiente.

A temperatura do ar, chamada de temperatura de bulbo seco, TBS, costuma ser medida com a temperatura de bulbo úmido através do psicrômetro giratório. A temperatura de bulbo úmido é medida com um termômetro semelhante ao usado para medir a TBS, porém com um


tecido no bulbo do termômetro de forma que a umidade seja considerada. Este par forma o psicrômetro giratório, ou par psicrométrico. O giro manual do psicrômetro, que pode ser substituído por um pequeno ventilador, visa retirar a umidade excessiva do tecido que envolve o bulbo de forma que TBU possa ser medida sob os efeitos naturais da perda de calor para evaporação da água do tecido. Assim, a TBU é sempre menor que TBS.

Para o conforto, é interessante conhecer também a temperatura operativa ou efetiva. A temperatura operativa resume as perdas da temperatura do corpo, que está submetido a um ambiente real com efeitos desiguais por todos os lados. A temperatura operativa ou efetiva é uma temperatura teórica que provoca uma perda de calor equivalente a todos os fenômenos que provocam esta perda caso o corpo estivesse em um ambiente imaginário submetido apenas a uma temperatura homogênea.

3.3.4 Temperatura radiante A temperatura radiante média representa a temperatura uniforme de um ambiente

imaginário no qual a troca de calor por radiação é igual ao ambiente real não uniforme. A temperatura radiante é medida com o termômetro de globo (figura 3.2)

Figura 3.2. Termometros de globo, utilizados para medição da temperatura de radiante.

3.3.5 Velocidade do ar A velocidade do ar, que costuma ser abaixo que 1m/s, ocorre em ambientes internos sem

necessariamente a ação direta do vento. O ar se desloca pela diferença de temperatura no ambiente, onde o ar quente sobe e o ar frio desce (convecção natural). Quando o ar se desloca por meios mecânicos, como um ventilador, o coeficiente de convecção aumenta, aumentando a sensação de perda de calor (convecção forçada). O deslocamento do ar também aumenta os efeitos da evaporação no corpo humano, retirando a água em contato com a pele com mais eficiência e assim, reduzindo a sensação de calor.

Há vários tipos de anemômetros para medição da velocidade do ar, como o anemômetro giratório, formado por hélices que se deslocam com o movimento do ar (mais apropriado para medir a velocidade do vento) ou o termo-anemômetro, mais sensível e recomendado para medições de velocidade do ar no ambiente interno.

3.3.6 Umidade relativa do ar A umidade é caracterizada pela quantidade de vapor d’água contido no ar. Este vapor se

forma pela evaporação da água, processo que supõe a mudança do estado líquido ao gasoso, sem modificação da sua temperatura.


O ar, a uma determinada temperatura, somente pode conter uma certa quantidade de vapor de água. Quando chegamos a esse valor máximo dizemos que o ar está saturado.

Ultrapassado este limite, ocorre a condensação, no qual o vapor excedente passa ao estado líquido, provocando o aumento da temperatura da superfície onde ocorre a condensação.

Estes processos dão lugar a uma forma particular de transferência de calor: um corpo perde calor por evaporação que será ganho por aquele no qual se produz a condensação.

A umidade do ar conjuntamente com a velocidade do ar intervém na perda de calor por evaporação. Como aproximadamente 25% da energia térmica gerada pelo organismo é eliminada sob a forma de calor latente (10% por respiração e 15% por transpiração) é importante que as condições ambientais favoreçam estas perdas.

À medida que a temperatura do meio se eleva, dificultando as perdas por convecção e radiação, o organismo aumenta sua eliminação por evaporação. Quanto maior a UR, umidade relativa, menor a eficiência da evaporação na remoção do calor. Isto mostra a importância de uma ventilação adequada.

Porém, quando a temperatura do ar é superior a da pele, a pessoa estaria ganhando calor por convecção. Mas, ao mesmo tempo se produz um fenômeno de efeito contrário, já que a circulação do ar acelera as perdas por evaporação. No momento em que o balanço começa a ser desfavorável, ou seja, quando apenas ganharíamos calor, a umidade do ar torna-se importante. Se o ar está saturado, a evaporação não é possível, o que faz a pessoa começar a ganhar mais calor assim que a temperatura do ar seja superior a da pele. No caso em que o ar está seco, as perdas continuam ainda com as temperaturas mais elevadas.

Assim, a umidade absoluta representa o peso de vapor d’água contido em uma unidade de massa de ar (g/kg) e a umidade relativa, a relação entre a umidade absoluta do ar e a umidade absoluta do ar saturado para a mesma temperatura.

3.4. Índices de Conforto Com o intuito de avaliar o efeito conjunto das variáveis de conforto térmico, alguns

pesquisadores sugerem diferentes índices de conforto térmico. De forma geral, estes índices são desenvolvidos fixando um tipo de atividade e a

vestimenta do indivíduo para, a partir daí, relacionar as variáveis do ambiente e reunir, sob a forma de cartas ou nomogramas, as diversas condições ambientais que proporcionam respostas iguais por parte dos indivíduos.

Existem vários índices de conforto térmico, porém, para fins de aplicação às condições ambientais correntes nos edifícios e para as condições climáticas brasileiras, será apresentado apenas o voto médio predito.

3.4.1 O voto médio predito Este método foi desenvolvido por Fanger (FANGER, 1972) e é considerado o mais

completo dos índices de conforto pois analisa a sensação de conforto em função das 6 variáveis. Faz uma relação das 6 unidades com o voto médio predito (PMV – Predicted Mean Vote) deste com a porcentagem de pessoas insatisfeitas (PPD – Predicted Percentage of Dissatisfied). É o método usado na ISO 7730.

Este prevê o voto de um grande grupo de pessoas através da escala mostrada na tabela 3.3.

Tabela 3.3 - Escala térmica de Fanger. Escala Sensação +3 muito quente +2 quente +1 levemente quente 0 neutro -1 levemente frio -2 frio -3 muito frio


Porém, este índice deve ser usado apenas para valores entre –2 e +2, pois acima destes limites teríamos aproximadamente mais de 80% das pessoas insatisfeitas (ISO 7730, 1984), como pode-se perceber na figura 3.3.

Figura 3.3 - Relação entre a sensação térmica previsível e a percentagem de insatisfação térmica

Devido as diferenças individuais é difícil especificar um ambiente térmico que satisfaça a todos, sempre haverá uma percentagem de insatisfeitos. Segundo a ISO 7730, um ambiente é considerado termicamente aceitável quando PPD < 10%, ou seja, -0,5 < PMV < +0,5.

3.5. Zona de Conforto A temperatura efetiva de máximo conforto está relacionada com as condições de despesa

mínima de energia do organismo, a qual, conforme vimos, se verifica quando o mesmo não tem de lutar contra o frio ou o calor. Essas condições, ditas de neutralidade térmica, dependem dos mesmos fatores que influem sobre o metabolismo, de modo que, na realidade, não podemos falar de uma temperatura efetiva de máximo conforto, mas sim de uma zona de conforto. Assim, dá-se o nome de zona de conforto ao conjunto de condições distintas do ar, caracterizadas na Carta Psicrométrica, capaz de proporcionar sensações de bem-estar consideradas como ótima para a maioria das pessoas. Tal zona, além de ter limites variáveis de pessoa para pessoa, só tendo sentido como elemento estatístico, varia com o vestuário, atividade, clima, estação do ano, idade, sexo, etc.

Figura 3.4 – Zona de Conforto na Carta Psicrométrica


A zona de conforto, determinada estatisticamente por vários experimentadores, para os E.U.A., tem como limites de temperaturas efetivas, mínimo 18.5°C e máximo 24.5°C, correspondendo o valor meio para o conforto de inverno, a 20°C e o valor médio para o conforto de verão a 22°C. Quanto à umidade, o grau higrométrico deve estar compreendido entre 40 e 60 % a fim de permitir uma boa regulação térmica no caso de variação de atividade orgânica.

Para a escolha da temperatura

efetiva de conforto para o verão deve ser, entretanto, levado em conta ainda o choque das pessoas ao entrarem nos recintos refrigerados, devido à rápida evaporação do suor acumulado nas roupas e pele, devido ao calor e umidade exteriores. Assim, além de uma diferença de temperatura dos termômetros secos interior e exterior máxima aconselhável de 8°C, deve ser julgada satisfatória para pessoas que permanecem no recinto por espaço de tempo pequenos, uma temperatura efetiva superior à indicada como de máximo conforto, enquanto que, para pessoas que permanecem no recinto por espaços de tempo superiores a 40min., a temperatura efetiva indicada deve estar situada na zona correspondente ao máximo conforto.

Velocidade do ar

m/s Sensação de resfriamento equivalente

0,1 0 oC (ar parado) 0,3 1 oC 0,7 2 oC 1,0 3 oC 1,6 4 oC 2,2 5 oC 3,0 6 oC 4,5 7 oC 6,5 8 oC

A figura 3.4 apresenta o gráfico que permite conhecer as zonas de conforto ou bem estar no verão e no inverno, supondo o ar parado, partindo das temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido.

Também pode-se usar o gráfico de Houghten (figura 3.5 ) com o mesmo objetivo do anterior.

Para o Brasil, onde o metabolismo, de um modo geral, é inferior ao verificado nos EUA, a zona de conforto deve apresentar, para limite mínimo, uma temperatura efetiva superior, sendo indicado pelas normas brasileiras NBR-6401.

Figura 3.5 – Zona de Conforto


Figura 3.6 – Zona de Conforto


4 CARGA TÉRMICA Carga térmica é a quantidade de calor que deve ser retirada ou fornecida a um local ou

sistema, na unidade de tempo, objetivando a manutenção de determinadas condições térmicas. No caso, como a obtenção das condições de conforto serão mantidas por sistema de

ventilação, serão consideradas apenas as parcelas de calor sensível: devido as Pessoas, Insolação (radiação solar); Condução pelas paredes, pisos, janelas, tetos e etc; Iluminação; Equipamentos.

Condicionamento de Ar

• Insolação • Condução • Pessoas • Infiltração de Ar • Renovação de ar • Iluminação • Equipamento

Carga térmica de Aquecimentos: • Condução • Infiltração de Ar

• Parcela a Diminuir

P e sso a s

I lu m in a c a o

E q u ip a m e n to s

(Que Ajudam no Aquecimento)


4.1. Carga térmica pelo fechamento opaco Esta é uma parcela de calor sensível transmitido através das superfícies opacas que limitam

o ambiente por condução e insolação.

FOFOFO AqQ ×=

Onde

]/[)..( 2mWTRIUq seFO →∆+= α

2m em opaca superfície da totalÁrea=FOA

4.2. Carga de condução pelo fechamento transparente (vidro) Esta é uma parcela de calor sensível transmitido através das superfícies que limitam o

ambiente por condução.

AAA AqQ ×= Onde:

]/[ 2mWTUqA →∆×=

2m em Vidro de Aberturas de totalÁrea=AA

4.3. Carga devido a irradiação solar pelo vidro: Esta é uma parcela de calor sensível devido a energia de radiação solar ganho pelo vidro.

SSS AqQ ×=

Onde:

]/[ 2mWIFq SS →×=

2m em insolação recebe que Vidro de Aberturas de totalÁrea=SA

4.4. Carga térmica devido à pessoas: Parcela de calor sensível e calor latente liberada pelos ocupantes do ambiente e que

variam com a temperatura e a atividade do indivíduo.

nqQ oO ×= n → no de ocupantes do ambiente (densidade de ocupação indicada na Tab. 2 da Parte 3 da NBR-6401).

qo → calor liberado por pessoa e p/ hora (Tab. B.1 parte 1 da NBR-6401).

4.5. Carga térmica devido a iluminação: Calor dissipado pelas luminárias. No caso da lâmpadas incandescentes é só somar a carga

total instalada de lâmpadas. Já para as lâmpadas fluorescentes deve ser usado as seguintes fórmulas.

lrI QQQ += Onde:

zqQ rr ×= 01 CT a ver tabelreatores, nos energia de Perda=rq reatores de Número=z

xqQ ll ×= Lâmpadas das Potência=lq

lâmpadas de Número=x (A Tab. B.2 da NBR-6401 traz taxas típicas de dissipação de calor pela iluminação para ambientes)


4.6. Carga térmica devido aos equipamentos A parcela de calor devido aos equipamentos é realizada somando-se a potência dos

equipamentos instalados (em W) e que normalmente permanecem ligados.

nE qqqQ ++= ...21 (Ver Tabelas B.3 a B.10 da NBR-6401).

4.7. Carga devido ao ar exterior: É a parcela de calor trocado devido ao ar exterior que se introduz no ambiente através

das frestas; portas ou para renovação do ar no ambiente, sendo uma parte calor sensível e outra latente.

h.. ∆= γVQAR →Para ar condicionado a Portaria no 3523/98 do Ministério da Saúde fixa

renovação de ar exterior em 27 m3/pessoa. Ver Tabela 1 da Parte 3 da NBR-6401; γ → Peso específico do ar ≅ 1,2 kg /m3

∆h→ É a diferença de entalpia do ar exterior e o ar interior do ambiente (através da carta psicrométrica)

CARGA TÉRMICA TOTAL A carga térmica total do ambiente será :

AREIOSAFO QQQQQQQCT ++++++=


Parâmetros de conforto fixados pela NBR 6401 Verão (roupa típica 0,5 clo) Temperatura operativa e umidade relativa dentro da zona delimitada por : ⎯ 22,5 °C a 25,5 °C e umidade relativa de 65 % ⎯ 23,0 °C a 26,0 °C e umidade relativa de 35 % A velocidade média do ar (não direcional) na zona de ocupação não deve ultrapassar: ⎯ 0,20 m/s para distribuição de ar convencional (grau de turbulência 30 % a 50 %) ⎯ 0,25 m/s para distribuição de ar por sistema de fluxo de deslocamento (grau de turbulência inferior a 10 %)

Inverno (roupa típica 0,9 clo) Temperatura operativa e umidade relativa dentro da zona delimitada por : ⎯ 21,0 °C a 23,5 °C e umidade relativa de 60 % ⎯ 21,5 °C a 24,0 °C e umidade relativa de 30 % A velocidade média do ar (não direcional) na zona de ocupação não deve ultrapassar: ⎯ 0,15 m/s para distribuição de ar convencional (grau de turbulência 30 % a 50 %) ⎯ 0,20 m/s para distribuição de ar por sistema de fluxo de deslocamento (grau de turbulência inferior a 10 %)


Tabela D.3 - Transmitância, capacidade térmica e atraso térmico para algumas paredes.

Parede Descrição U [W/(m2.K)] CT [kJ/(m2.K)]

ϕϕϕϕ [horas]

Parede de concreto maciço Espessura total da parede: 5,0 cm

5,04

120

1,3

Parede de concreto maciço Espessura total da parede: 10,0 cm

4,40

240

2,7

Parede de tijolos maciços aparentes Dimens. tijolo: 10,0x6,0x22,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura total da parede: 10,0 cm

3,70

149

2,4

Parede de tijolos 6 furos quadrados, assentados na menor dimensão Dimens. tijolo: 9,0x14,0x19,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 14,0 cm

2,48

159

3,3

Parede de tijolos 8 furos quadrados, assentados na menor dimensão Dimens. tijolo: 9,0x19,0x19,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 14,0 cm

2,49

158

3,3


Tabela D.3 - Transmitância, capacidade térmica e atraso térmico para algumas paredes. Parede Descrição U [W/(m2.K)] CT

[kJ/(m2.K)] ϕϕϕϕ [horas]

Parede de tijolos de 8 furos circulares, assentados na menor dimensão Dimens. tijolo: 10,0x20,0x20,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 15,0 cm

2,24

167

3,7


2,28

168

3,7

Parede com 4 furos circulares Dimensões do tijolo: 9,5x9,5x20,0 cm Espessura arg. de assentamento: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 14,5 cm

2,49

186

3,7

Parede de blocos cerâmicos de 3 furos Dimensões do bloco: 13,0x28,0x18,5 cm Espessura arg. assentam.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 18,0 cm

2,43

192

3,8

Parede de tijolos maciços, assentados na menor dimensão Dimensões do tijolo: 10,0x6,0x22,0 cm Espessura arg. de assentamento: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 15,0 cm

3,13

255

3,8

Parede de blocos cerâmicos de 2 furos Dimensões do bloco: 14,0x29,5x19,0 cm Espessura arg. de assentamento: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 19,0 cm

2,45

203

4,0

Parede de tijolos com 2 furos circulares Dimensões do tijolo: 12,5x6,3x22,5 cm Espessura arg. de assentamento: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 17,5 cm

2,43

220

4,2

continua




Parede de tijolos de 6 furos quadrados, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 9,0x14,0x19,0 cm Espessura arg. assentam.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 19,0 cm

2,02

192

4,5


2,31

227

4,5

Parede de tijolos de 6 furos circulares, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 10,0x15,0x20,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 20,0 cm

1,92

202

4,8

Parede de tijolos de 8 furos quadrados, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 9,0x19,0x19,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 24,0 cm

1,80

231

5,5

Parede de tijolos de 8 furos circulares, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 10,0x20,0x20,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 25,0 cm

1,61

232

5,9

Parede dupla de tijolos de 6 furos circulares, assentados na menor dimensão Dimens. tijolo: 10,0x15,0x20,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 26,0 cm

1,52

248

6,5

Parede dupla de tijolos maciços, assentados na menor dimensão Dimens. tijolo: 10,0x6,0x22,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 26,0 cm

2,30

430

6,6

continua




Parede de tijolos maciços, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 10,0x6,0x22,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 27,0 cm

2,25

445

6,8

Parede dupla de tijolos de 21 furos circulares, assentados na menor dimensão Dimens. tijolo: 12,0x11,0x25,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 30,0 cm

1,54

368

8,1

Parede dupla de tijolos de 6 furos circulares, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 10,0x15,0x20,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 36,0 cm

1,21

312

8,6

Parede dupla de tijolos de 8 furos quadrados, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 9,0x19,0x19,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 44,0 cm

1,12

364

9,9

Parede dupla de tijolos de 8 furos circulares, assentados na maior dimensão Dimens. tijolo: 10,0x20,0x20,0 cm Espessura arg. de assent.: 1,0 cm Espessura arg. de emboço: 2,5 cm Espessura total da parede: 46,0 cm

0,98

368

10,8


Tabela D.4 - Transmitância, capacidade térmica e atraso térmico para algumas coberturas

Cobertura Descrição U [W/(m2.K)] CT [kJ/(m2.K)]

ϕϕϕϕ [horas]

Cobertura de telha de barro sem forro Espessura da telha: 1,0 cm

4,55

18

0,3

Cobertura de telha de fibro-cimento sem forro Espessura da telha: 0,7 cm

4,60

11

0,2

Cobertura de telha de barro com forro de madeira Espessura da telha: 1,0 cm Espessura da madeira: 1,0 cm

2,00

32

1,3

Cobertura de telha de fibro-cimento com forro de madeira Espessura da telha: 0,7 cm Espessura da madeira: 1,0 cm

2,00

25

1,3

Cobertura de telha de barro com forro de concreto Espessura da telha: 1,0 cm Espessura do concreto: 3,0 cm

2,24

84

2,6

Cobertura de telha de fibro-cimento com forro de concreto Espessura da telha: 0,7 cm Espessura do concreto: 3,0 cm

2,25

77

2,6

Cobertura de telha de barro com forro de laje mista Espessura da telha: 1,0 cm Espessura da laje: 12,0 cm Rt(laje) = 0,0900 (m2.K/W) CT(laje) = 95 kJ/(m2.K)

1,92

113

3,6

Cobertura de telha de fibro-cimento com forro de laje mista Espessura da telha: 0,7 cm Espessura da laje: 12,0 cm Rt(laje) = 0,0900 (m2.K/W) CT(laje) = 95 kJ/(m2.K)

1,93

106

3,6

Cobertura de telha de barro com laje de concreto de 20 cm Espessura da telha: 1,0 cm

1,84

458

8,0

Cobertura de telha de fibro-cimento com laje de concreto de 20 cm Espessura da telha: 0,7 cm

1,99

451

7,9

Cobertura de telha de barro com laje de concreto de 25 cm Espessura da telha: 1,0 cm

1,75

568

9,3

Cobertura de telha de fibro-cimento com laje de concreto de 25 cm Espessura da telha: 0,7 cm

1,75

561

9,2

Cobertura de telha de barro, lâmina de alumínio polido e forro de madeira Espessura da telha: 1,0 cm Espessura da madeira: 1,0 cm

1,11

32

2,0

continua


Tabela D.4 - Transmitância, capacidade térmica e atraso térmico para algumas coberturas

Cobertura Descrição U [W/(m2.K)] CT [kJ/(m2.K)]

ϕϕϕϕ [horas]

Cobertura de telha de fibro-cimento, lâmina de alumínio polido e forro de madeira Espessura da telha: 0,7 cm Espessura da madeira: 1,0 cm

1,16

25

2,0

Cobertura de telha de barro, lâmina de alumínio polido e forro de concreto Espessura da telha: 1,0 cm Espessura do concreto: 3,0 cm

1,18

84

4,2

Cobertura de telha de fibro-cimento, lâmina de alumínio polido e forro de concreto Espessura da telha: 0,7 cm Espessura do concreto: 3,0 cm

1,18

77

4,2

Cobertura de telha de barro, lâmina de alumínio polido e forro de laje mista Espessura da telha: 1,0 cm Espessura da laje: 12,0 cm Rt(laje) = 0,0900 (m2.K/W) CT(laje) = 95 kJ/(m2.K)

1,09

113

5,4

Cobertura de telha de fibro-cimento, lâmina de alumínio polido e forro de laje mista Espessura da telha: 0,7 cm Espessura da laje: 12,0 cm Rt(laje) = 0,0900 (m2.K/W) CT(laje) = 95 kJ/(m2.K)

1,09

106

5,4

Cobertura de telha de barro, lâmina de alumínio polido e laje de concreto de 20 cm Espessura da telha: 1,0 cm

1,06

458

11,8

Cobertura de telha de fibro-cimento, lâmina de alumínio polido e laje de concreto de 20 cm Espessura da telha: 0,7 cm

1,06

451

11,8

Cobertura de telha de barro, lâmina de alumínio polido e laje de concreto de 25 cm Espessura da telha: 1,0 cm

1,03

568

13,4

Cobertura de telha de fibro-cimento, lâmina de alumínio polido e laje de concreto de 25 cm Espessura da telha: 0,7 cm

1,03

561

13,4

Cobertura de telha de barro com 2,5 cm de lã de vidro sobre o forro de madeira Espessura da telha: 1,0 cm Espessura da madeira: 1,0 cm

0,95

33

2,3

Cobertura de telha de barro com 5,0 cm de lã de vidro sobre o forro de madeira Espessura da telha: 1,0 cm Espessura da madeira: 1,0 cm

0,62

34

3,1

Notas: 1) As transmitâncias térmicas e os atrasos térmicos das coberturas são calculados para condições de verão (fluxo térmico descendente).

2) Deve-se atentar que, apesar da semelhança entre a transmitância térmica da cobertura com telhas de barro e aquela com telhas de fibrocimento, o desempenho térmico proporcionado por estas duas coberturas é significativamente diferente pois as telhas de barro são porosas e permitem a absorção de água (de chuva ou de condensação). Este fenômeno contribui para a redução do fluxo de calor para o interior da edificação, pois parte deste calor será dissipado no aquecimento e evaporação da água contida nos poros da telha. Desta forma, sugere-se a utilização de telhas de barro em seu estado natural, ou seja, isentas de quaisquer tratamentos que impeçam a absorção de água.


Tabela CT 01– Perda de Energia em Reatores


Tabela 4.7 – Valores médios de Carga Térmica por tipo de ambiente APLICAÇÃO m2/TR Escritórios grandes 23 - 27 Escritórios pequenos 20 - 24 Apartamentos (1,0 qto., 2,0 qto.) 25 - 32 Salas de aula 18 - 21 Lojas de departamento 16 - 20 Quartos de hospital 20 - 24 Quartos de hotel 20 - 24 Auditórios (TR/pessoa) 0,09 - 0,12 Bancos (área de público) 18 – 23 Confecção (indústria) 18 – 21 Igreja (TR/pessoa) 0,07 - 0,10 Boliche (TR/pista) 1,5 - 2,5 Motel (quartos) 18 - 21 Residências 28 - 39 Lojas de variedades 16 - 21 Supermercados 20 - 28 Salas de coquetel 13 – 18 Centro médico 20 – 24 Posto telefônico 14 – 24 CPD 4 – 14 Restaurantes 9 - 20

1TR = 3.516 W


5 VENTILAÇÃO

5.1. Conceituação Dá-se o nome de ventilação ao processo de renovar o ar de um recinto, podendo ter como

finalidade controlar a pureza e o deslocamento do ar, podendo também controlar a temperatura e umidade.

Modernamente o conceito de ventilação está mais abrangente, com vistas a um controle efetivo dos poluentizadores também em ambiente aberto ou não confinado.

No campo da higiene do trabalho, a ventilação tem finalidade de prover o conforto térmico, evitar a dispersão, diluir a concentração e purificar o ar, de modo a minimizar o efeito dos compartimentos aéreos. Assim sendo, a ventilação é um método de evitar doenças profissionais oriundas da poluição aérea, mantendo os aerodispersóides nocivos em concentrações baixas compatíveis com a saúde. Permite a manutenção da concentração dos gases, vapores e poeiras explosivas ou inflamáveis fora das faixas de inflamabilidade e explosividade.

A ventilação permite controlar, rigorosamente, a pureza, a velocidade e a distribuição do ar, e, aproximadamente, a temperatura, umidade e as irradiações.

Além de remover ou atenuar os efeitos do elemento contaminante, o controle da poluição por meio de ventilação requer o contaminante, muitas vezes, depois de captados, sejam coletados dando o destino devido de modo a não contaminar a atmosfera, rios ou lagos.

Torna-se necessário insistir que a ventilação industrial não visa tão somente o controle de confinados ou no limite dos mesmos. Objetiva também impedir o lançamento na atmosfera de fumaças, poeiras, gases, material particulado sólido os quais podem contaminar o ar das adjacências e até mesmo locais relativamente afastados.

5.2. Composição do ar A composição aproximada do ar, sob três diferentes condições, é dada na tabela 5.1 a

seguir, considerando-se ar limpo e isento de poluentes em geral. Tabela 5.1 – Composição do Ar

Componente Ar externo (seco) Ar interno (21° C, U.R.50%)

Ar expirado (36° C, U.R. 100%)

Gás inertes 79,00 78,00 75,00 Oxigênio 20,97 20,69 16,00 Vapor d’água 0,00 1,25 5,00 Dióxido de carbono 0,03 0,06 4,00

Geralmente o ar ambiente não tem a mesma composição do ar puro, podendo tornar-se

inadequados à respiração. Existem limites admissíveis do ar ambiente: - Para pressões muito baixas (altitude de 3.300m) a respiração torna-se difícil. - Devido ao desprendimento de calor e vapor de água efetuado pelo corpo humano e

outros equipamentos, aumento rapidamente e temperatura e umidade do ambiente, dificultando o metabolismo humano.

- O índice de oxigênio recomendado para a respiração é de 14%, pois para 10% de oxigênio verifica-se asfixia e com 7% a morte.

Existem várias causas da contaminação do ar: - Pessoas e animais reduzem O2 e exalam microorganismo - Combustão e iluminação consomem O2 e produzem gases - Automóveis consomem O2 e produzem gases - Fumantes - Indústrias


5.3. Necessidades humanas de ventilação A ventilação de residências, espaços comerciais e escritórios e necessária para controlar

odores corporais, fumaça de cigarro, odores da cozinha e outras impurezas odoríficas e não para manter a quantidade necessária de oxigênio ou remover o Dióxido de carbono produzido pela respiração. Isso é verdadeiro, pois a construção padrão de edifícios para ocupação humana não pode prevenir a infiltração ou a saída de quantidades de ar, mesmo quando todas as janelas, portas e aberturas no forro estiverem fechadas.

O consumo normal de ar para um homem adulto com peso de 68,5 Kg é o seguinte: Em repouso Trabalho leve Trabalho pesado

7,40 l / min 28,00 l / min 40,00 l / min

Um adulto, executando trabalhos pesados, respira até cerca de 40 litros de ar por minuto, consumindo 02 litros de oxigênio e exalando 1,7 litro de Dióxido de carbono, aproximadamente.

Mackey ofereceu uma interessante análise sobre as alterações físicas e químicas que ocorrem em ambiente interno como resultado da ocupação humana, qual seja:

Um adulto consome em um minuto 5,6m3 de oxigênio e produz cerca de 0,5 m3 de Dióxido de carbono. A 21°C perde em uma hora cerca de 75 kcal de calor sensível e cerca de 0,045 kg de vapor de d’água.

Assumindo, para simplificação que essas taxas permaneçam constantes, pode-se imaginar o seguinte caso:

“Um adulto confinado em um ambiente completamente vedado e isolado termicamente com aproximadamente 30 m3, uma temperatura de 21°C, está em situação de repouso; em menos de duas horas, modificará o ambiente de tal modo que a temperatura aumentará para 37°C”.

Na mesma situação serão necessárias 75 horas para reduzir o oxigênio à 16% e aumentar o Dióxido de carbono para 5%, e, para o caso, a alteração física devido a temperatura é mais perigosa que a alteração química.”

Uma redução de oxigênio para valores entre 16 e 20% ocasiona dificuldade de respirar; entre 11 e 16% produz dores de cabeça, e entre 8 a 10 %, ânsia de vômitos e perda de consciência.

O ar atmosférico contém, além de oxigênio, azoto, gases raros hidrogênio, Dióxido de carbono e vapor d’água, materiais em suspensão. Os materiais em suspensão que se encontram normalmente no ar é formado por pequena quantidade de poeira de origem mineral, vegetal ou animal, além de bactérias e os chamados de odores, desagradáveis ou não ao olfato.

Acima de certa concentração, essas substâncias, passam a constituir os poluentes ou contaminantes ocasionando prejuízos à saúde humana e danos ecológicos.

5.4. Conseqüências da poluição do ar As conseqüências de uma poluição do ar em larga escala, dependendo evidentemente dos

poluentizadores, podem manifestar-se em forma de doenças graves entre as quais podemos mencionar:

- enfisema pulmonar e outras afecções broncopulmonares - hipertensão arterial - doenças do fígado - doença dos olhos e irritação de mucosas - doença do sistema nervoso central - dermatites - câncer de pele - câncer do sangue (leucemia) - anomalias congênitas - alteração de fertilidade no homem e na mulher Os conhecimentos da Medicina estabelecem níveis de conforto, de poluição e dos limites

de tolerância do organismo para um grande número de substâncias, cabe a Engenharia encontrar e explicar a solução adequada para que os limites de segurança sejam respeitados.


5.5. Contaminantes do Ar As partículas de materiais sólidos, líquidos e organismos vivos microscópicos, formam

com o meio gasoso o que se denomina de aerossol. Pode-se definir aerossol como um sistema constituídos por meios de dispersão onde se encontram partículas sólidas, liquidas ou microorganismos, sendo conhecido também aerodispersóides. São formados como resultados de pulverização, atomização de sólidos ou líquidos, ou transferência de poeiras, pólen e bactérias, para o estado de suspensão em virtudes de ação das correntes de ar.

Podem ser considerados como contaminantes, substancias que normalmente existem na composição do ar, quando eles excedem determinados teores ou concentrações, passando a oferecer risco maior ou menor à saúde daqueles que se expõem a tempo considerável ao ar que as contém.

5.5.1 Principais contaminantes 5.5.1.1 Fumos

Os fumos são partículas sólidas, em geral com diâmetros inferiores a 10, chegando mesmo a 1 (1 mícron = 0,001mm). Resultam da condensação de partículas em estado gasoso, geralmente após volatilização de metais fundidos, e quase sempre acompanhada de oxidação. Os fumos tendem a flocular no ar. É o caso dos fumos metálicos, como o cloreto de amônio, por exemplo.

Quando o chumbo é derretido, o vapor de chumbo sublimado em contato com o ar se transforma em óxido de chumbo, PbO, constituindo partículas sólidas extremamente pequenas em suspensão no ar, isto é, aerossóis. Esses fumos de PbO são tóxicos, venenos acumulativos, razão por que, nos linotipos, onde são fundidas ligas de chumbo antimônio, deve-se executar uma instalação de ventilação adequada.

Os fumos de óxidos metálicos produzem a chamada “febre dos fundidores” ou “febre dos latoeiros” que se manifesta acompanhada de tremores, algumas horas após a exposição ao “fumo”.

5.5.1.2 Poeiras

Os aerossóis no caso são formados por partículas sólidas, predominante maiores que as coloidais, com diâmetros compreendidos entre 1 e 100 (Segundo o Manual da Connor, variam de 1 a 10) Resultam da desintegração mecânica de substâncias inorgânicas ou orgânicas, seja pelo simples manuseio (embalagem), seja em conseqüência de operações de britagem, moagem, trituração, esmerilhamento, peneiramento, usinagem mecânica, fundição, demolição etc.. Exemplo: poeiras de carvão, sílica, asbestos, algodão, papel, fibras e outras. As poeiras de dimensões maiores são às vezes designadas por particulados ou areias finas, ou ainda, material fragmentado. As poeiras não tendem a flocural, exceto se submetidas a forças eletrostáticas. Não se difundem; ao contrário, precipitam pela ação da gravidade.

5.5.1.3 Fumaça

As fumaças são aerossóis constituídos por produtos resulatantes da combustão incompleta de materiais orgânicos (lenha, óleo combustível, carvão, papel, cigarro etc.).

As partículas possuem diâmetros inferiores a 1 (ou a 0,1, segundo o Manual de Connor).

5.5.1.4 Névoas

As névoas são aerossóis constituídos por gotículas liquidas com diâmetro entre 0,1 (ou mesmo 0,01) e 100, resultantes da condensação de vapores sobre certos núcleos, ou da dispersão mecânica de líquidos em conseqüência de operações de pulverização, nebulização, respingos etc. Exemplos: névoa de ácido sulfúrico, de ácido crômico, de tinta pulverizada, de “spray” etc. As neblinas se acham compreendidas entre 1 e 50 e se classificam em mist e em flog, sendo as partículas de fog (cerração, orvalho, dispersões de água ou gelo) menores que as de um mist (pulverizados, atomizações, espirro de uma pessoa etc.). No mist ocorre uma baixa concentração de partículas liquidas de tamanho “grande”. Em meteorologia, mist indica uma leve concentração de partículas de água de tamanho suficientemente grande pra que caim. O smong resulta de reações na atmosfera entre certos hidrocarbonetos, óxidos de nitrogênio e o


ozônio, sob a ação da luz solar. Provoca irritação nos olhos, dificuldades respiratórias e reduz a visibilidade.

5.5.1.5 Organismos vivos

Os organismos vivos mais comuns são os pólen das flores (5 a 10), os esporos de fungos (1 a 10) e as bactérias (0,2 a 5 ou mesmo até 20). Em circunstâncias especiais e em geral em locais confinados, pode ocorrer a presença de vírus (0,002 a 0,05).

5.5.1.6 Gases e Vapores

Além dos aerossóis, deve-se levar em consideração os gases e vapores, que podem ocorrer em certos ambientes ou processos industriais, como é o caso do NH3, SO2, CO, CH4, Cl e CO2 (em excesso). São considerados por alguns autores como sendo também aerodispersóides.

Gás: É um dos estados de agregação da matéria. Não possui forma e volume próprios e tende a expandir-se indefinidamente. À temperatura ordinária, mesmo sujeita a pressões fortes, não podem ser totais ou parcialmente reduzidos ao estado líquido.

Vapor: E a forma gasosa da matéria, a qual, à temperatura ordinária, pode ser reduzida total ou parcialmente ao estado líquido.

5.5.1.7 “Fly ash” (fuligem)

A fuligem é composta de partículas finamente divididas de produtos de queima de carvão e óleo combustível e que são carregadas nos gases de combustão em geral de fornalhas e queimadores de caldeiras.

5.5.2 Valores limiares da tolerância Valor limiar da tolerância (V L T) corresponde a uma concentração média de substâncias

dispersas no ar de um certo ambiente de trabalho, em um determinado intervalo de tempo, e que representam certas condições para as quais se pode presumir com certa segurança que quase todos os trabalhadores possam estar expostos a esse ar sem que ocorram reações adversas aos seus organismos.

5.5.2.1 T L V – TWA (Thershold Limit Value – Time Weighted Average)

Corresponde a concentração ponderadas pelo tempo, para uma jornada de trabalho de 8 horas e uma semana de trabalho de 40 horas para quais todos os trabalhadores podem ser expostos repentinamente, dia após dia, sem efeito adverso.

5.5.2.2 T L V – STEL (Thershold Limit Value – Short Term Exposure Limit)

É a concentração para qual os trabalhadores podem ser expostos por um curto espaço de tempo sem sofrerem:

- irritação das mucosas e da pele - dano crônico ou irreversível de qualquer tecido - narcose que impossibilite ou reduza a autodefesa STEL se define como a concentração num intervalo de tempo de 15 minutos que não

pode ser ultrapassada em nenhum tempo durante um dia. As exposições correspondentes ao STEL não devem exceder 15 minutos no máximo quatro vezes ao dia; deve haver no mínimo um intervalo de 60 minutos entre STEL.

Tabela 5.2 - Limites de tolerância a contaminantes (segundo a NR-15):

Limites de tolerância Agente químico

(ppm) (mg/m3) Acetaldeído 78 140 Acetato de éter monoetílico de atileno-glicol (pele) 78 420 Acetato de etila 310 1.090 Acetato de 2-etoxi-etila 78 420 Acetileno Asfixiante Aceta 780 1.870 Acetitrila 30 55 Ácido acético 8 20


Ácido cianídrico 8 9 Ácido clorídrico 4 5,5 Ácido crômico (névoa) - 0,04 Ácido fluorídrico 2,5 1,5 Ácido fórmico 4 7 Acrilato de metila (pele) 8 27 Acrilonitrila (pele) 16 36 Álcool isoamílico 78 280 Álcool n-butílico- (pele) 40 115 Álcool isobutílico 40 115 Álcool séc-butílico (2-butanol) 115 350 Álcool terc-butílico 78 235 Álcool etílico 780 1.480 Álcool furfurílico (pele) 4 15,5 Álcool metílico (pele) 156 200 Álcool n-propílico (pele) 156 390 Álcool isopropílico (pele) 310 365 Amônia 20 14 Anilina- (pele) 4 15 Argônia Asfixiante Arsenamina 0,04 0,16 Brometo de etila 156 695 Brometo de metila (pele) 12 47 Bromofórmo- (pele) 0,4 4 1,3-Butadieno 780 1.720 N-Butano 470 1.090 n-Butilamina (pele) 4 12 Butil-cellosolve (pele) 39 190 n-Butil-mercaptana 0,4 1,2 Chumbo - 0,1 Cianogênio 8 16 Ciclo-hexano 235 820 Ciclo-hexanol 40 160 Ciclo-hexilamina- (pele) 8 32 Cloreto de etila 780 2.030 Cloreto de metila 78 165 Cloreto de metileno 156 560 Cloreto de vinila 9pele) 156 398 Cloreto de vinidileno 8 31 Cloro 0,8 2,3 Cloro-benzeno 59 275 Cloro-bromometano 156 820 Clorodifluormetano (freon 22) 760 2.730 Clorofórmio 20 94 1-Cloro-1-nitropropano 16 78 Cloroprene- (pele) 20 70 Cumeno (pele) 39 190 Decaborano (pele) 0,04 0,25 Demet (pele) 0,008 0,08 Diborano 0,08 0,08 1,2-Dibromoetano (pele) 16 110 0-Diclorobenzano 39 235


Diclorodifluormetano 780 3.860 1,1-Dicloroetano 156 640 1,2-Dicloroetano 39 156 1,2-Dicloroetileno 155 615 1,1-Dicloro-1-nitroetano 8 47 1,2-Dicloropropano 59 275 Diclorotetrafluoretano (Freon 114) 780 5.460 Dietilamina 20 59 2,4-Diisocianato de tolueno (TDI) 0,016 0,11 Diisopropilamina- (pele) 4 16 Dimetilacetamida 8 28 Dimetilamina- (pele) 8 14 Dimetilformamida 8 24 1,1-Dimetil-hidrazina (pele) 0,4 0,8 Dióxido de carbono 3.900 7.020 Dióxido de cloro 0,08 0,25 Dióxido de enxofre 4 10 Dióxido de nitrogênio 4 7 Dissulfeto de carbono- (pele) 16 47 Estibina 0,08 0,4 Estireno 78 328 Etano Asfixiante Éter dicloroetílico (pele) 4 24 Éter etílico 310 940 Etilamina 8 14 Etilbenzeno 78 340 Etileno Asfixiante Etilenoimina (pele) 0,4 0,8 Etil-mercaptana 0,4 0,8 n-Etil-morfolina (pele) 16 74 2-Etoxietanol (pele) 78 290 Fenol (pele) 4 15 Fluortriclorometano (Freon 11) 780 4.370 Formaldeído (formol) 1,6 2,3 Fosfamina 0,23 0,3 Fosgênio 0,08 0,3 Gás sulfídrico 8 12 Hélio Asfixiante Hidrazina (pele) 0,08 0,08 Hidrogênio Asfixiante Isopropilamina 4 9,5 Mercúrio - 0,04 Metacrilato de metila 78 320 Metano Asfixiante Metilamina 8 9,5 Metil-cellosolve (pele) 20 60 Metil-ciclo-hexanol 39 180 Metil-clorofórmio 275 1.480 Metil-demet (pele) - 0,4 Metil-etil-ceta 155 460 Metil-isobutilcarbinol- (pele) 20 78 Metil-mercaptana (metanotiol) 0,4 0.8


Monometil-hidrazina- (pele) 0,16 0,27 Monóxido de carbono 39 43 Negro-de-fumo - 3,5 Neóbio Asfixiante Níquel tetracarbonila 0,04 0,28 Nitrato de n-propila 20 85 Nitroetano 78 245 Nitrometano 78 195 1-Nitropropano 20 70 2-Nitropropano 20 70 Óxido de etileno 39 70 Óxido nítrico 20 23 Óxido nitroso Asfixiante Ozona 0,08 0,16 Pentaborato 0,004 0,008 n-Pentano (pele) 470 1.400 Percloroetileno 78 525 Piridina 4 12 n-Propano Asfixiante Propileno (pele) Asfixiante Propileno imina (pele) 1,6 4 Sulfato de dimetila 0,08 0,4 1,1,2,2-Tetrabromoetano (pele) 0,8 11 Tetracloreto de carbono 8 50 Tetracloroetano (pele) 4 27 Tetra-hidrofurano 156 460 Tolueno (toluol) 78 290 Tricloroetileno 8 35 Triclorometano 78 420 1,1,3-Tricloropropano 40 235 1,1,2-Tricloro-1,2,2-trifluoretano (Freon 113) 780 5.930 Trietilamina 20 78 Trifluormonobromometano 780 4.760 Xileno (xilol) (pele) 78 340

Tabela 5.3 - Limites de tolerância a contaminantes (ACGIH)

Limites de tolerância Contaminante

(ppm) (mg/m3) Acetato de amila 125 650 Acetato de n-butila 150 710 Acetato de butila sec 200 950 Acetato de hexila séc. 50 300 Acetato de isoamila 100 525 Acetato de isobutila 150 700 Acetato de isopropila 250 950 Ácido nítrico 2 5 Ácido oxálico - 1 Alcatrão, produtos voláteis - 0,2 Algodão, pó de - 1 Amino-piridina 0,5 2 Anidrido ftálico 2 12 Anidrido maléico - 8


Anisidina (pele) - 0,5 Azinfos, metil (pele) - 0,2 Benzoíla, peróxido de - 5 Cádmio - 0,2 Carboril (sevin) - 5 Chumbo tetraetila (pele) - 0,075 Ciclopentadieno 75 200 Compostos de selênio - 0,2 Crotaldeído 2 6 Diazometano 0,2 0,4 Dibutil-fosfato 2 10 Dibutilftalato - 10 1,3-Dicloro-5,5-dimetil-hidantoin - 0,2 Dimetilamino-etanol 10 50 Dimetil-1,2-dibromo-2,2-dicloroetilfosfato - 3 Di-sec-octilftalato - 5 Éter fenílico 1 7 Etil-séc-amil-ceta 25 130 Eril-butil-ceta 50 230 p-Fenileno-diamina (pele) - 0,1 Ferro, óxido de - fumos - 10 Fibras de vidro - 5 2-Heptanona (metil-n-amil-ceta) 100 475 3-Heptanona (etil-butil-ceta) 50 230 Hexacloroetano- (pele) 1 10 Hexafluoreto de selênio 0,05 0,4 Hexafluoreto de telúrio 0,02 0,2 Iodeto de metila- (pele) 5 28 Isoamila, acetato de 100 525 Isobutila, acetato de 150 700 Isociamato de metila (pele) 0,02 0,05 Isopropila, acetato de 250 950 Ítrio - 1 GLP (gás liquefeito de petróleo) 1.000 1.800 Maléico, anidrido - 8 Metil-n-amil-ceta (2 heptanona) 100 465 Morfolina (pele) 20 70 Níquel - 1 Nítrico, ácido 2 5 p-Nitro-cloro-benzeno (pele) - 1 Oxálico, ácido - 1 Oxigênio, difluoreto de 0,05 0,1 Peróxido de benzoíla - 5 Pival (2-pivalil-1,3-indadione) - 0,1 Prata - 0,01 Ródio - 0,1 Selênio, compostos de - 0,2 Telúrio, hexafluoreto de 0,02 0,2 Tetrametil-sucinonitrila- (pele) 0,5 3 Trifluoreto de nitrogênio 10 29

Tabela 5.4 - Limites de tolerância a poeiras minerais (ACGIH)


Poeiras minerais Limites de tolerância (mppmc)

Óxido de alumínio 1.770 Asbesto 177 Cimento Portland 1.770 Poeira (sem sílica livre) 1.770 Mica (com menos de 5% de SiO2 livre) 700 Sílica (com mais de 50% de SiO2 livre) 177 Sílica (com 5% a 50% de SiO2 livre) 700 Sílica (com menos de 5% de SiO2 livre) 1.770 Carboneto de sílica 1.770 Pedra-sabão (com menos de 5% de SiO2 livre) 700 Talco 700

5.5.3 Efeitos prejudiciais dos agentes químicos Entre os numerosíssimos produtos químicos capazes de causar danos a células, tecidos,

órgãos, aparelhos e sistemas do organismo humano, existem alguns que pelo seu largo emprego devem ser mencionados como um alerta e um dado no estudo das condições de higiene industrial e no projeto de uma instalação de ventilação adequada.

Existe uma idéia simplória, ingênua e às vezes irresponsável, de acreditar-se que, para evitar danos aos olhos, basta colocar óculos especiais; para defesa dos sistemas circulatório e respiratório, basta colocar máscara; e para proteger os tecidos cutâneos, são suficientes luvas compridas. Esses recursos de defesa são necessários mas, dependendo o grau de poluição, podem não ser suficientes para evitar que, embora mais lentamente, as doenças acabarem por se instalar no organismo. Roupas especiais, tipo escafandro, podem ser necessárias numa emergência e em trabalho de extremo risco, como no caso de haver radiações, mas não como indumentária para um trabalho rotineiro prolongado. É necessário que sejam removidas do ar as substâncias tóxicas por método que veremos adiante, de tal modo que o nível de toxidade fique baixo dos limites considerados aceitáveis para que os operários que trabalharem sob aquelas condições não estejam com sua saúde a sua vida ameaçadas. Em certos casos, mesmo com captação local do poluente as operações podem exigir uso de máscaras, óculos e luvas, dada a proximidade do operador com produtos tóxicos, sua manipulação e até mesmo o risco de uma eventual paralisação no sistema de captores , por falta de energia elétrica. É o caso da decapagem de metais, jateamento de areia e pintura a pistola.

5.6. Tratamento do Ar A importância do ar para o homem é por demais conhecida, sob o aspecto da necessidade

de oxigênio para o metabolismo. Por outro lado, a movimentação de ar natural, isto é, através dos ventos, é responsável

pela troca de temperatura e umidade que sentimos diariamente, dependendo do clima da região. A movimentação do ar por meios não naturais constitui-se no principal objetivo dos equipamentos de ventilação, ar condicionado e aquecimento, transmitindo ou absorvendo energia do ambiente, ou mesmo transportando material, atuando num padrão de grande eficiência sempre que utilizado em equipamentos adequadamente projetados. A forma pela qual se processa a transferência de energia e que dá ao ar capacidade de desempenhar determinada função. A velocidade, a pressão, a temperatura e a umidade envolvem mudanças nas condições ambientais, tornando-as propícias ao bem-estar do trabalhador.

Evidentemente, o ar pode ser tratado, e um dos pontos que apresentam grande interesse ao higienista é o tratamento do ar em ambientes confinados.

A movimentação do ar por meio não naturais, constitui-se de no principal objetivo de assuntos especializados, tais como; ventilação, calefação e condicionamento de ar.

A transferência de energia de massa em ambientes e a forma pela qual se da variação energética é que dá ao ar a capacidade de desempenhar determinada função. A temperatura ,


pressão velocidade e a umidade do ar, envolvem mudanças nas condições ambientais, tornando-as propicias ao bem-estar humano, seja no lazer ou em atividades laborais.

O tratamento do ar tem sido, continua sendo, a principal medida de controle efetivo para ambientes de trabalhos prejudiciais ao homem. No campo da higiene do trabalho.


Tabela 5.5 – Produção de contaminantes segundo a operação


5.6.1 Qualidade do ar interior A cada dia que passa, cada vez mais, o homem procura melhorar a sua qualidade

de vida, procurando desenvolver junto ao seu habitat e ao seu local de trabalho condições que garantam esta melhor qualidade de vida, que pode estar ligada ao conforto, lazer, boa alimentação, etc.

Não haveria uma boa qualidade de vida sem saúde. Por isso que tudo que possa afetar a saúde de um indivíduo deve ser levado em conta para se garantir uma qualidade de vida. Como através do ar que se respira pode-se ingerir muitos microorganismos e elementos danosos à saúde, o ar deve estar limpo e oferecer as condições de pureza, temperatura e umidade recomendados para tornar um ambiente saudável.

Numa sociedade que valoriza muito a produtividade, nós temos a afirmação do prof. Pavl Ole Fanger de que uma qualidade de ar num ambiente de trabalho, aumenta em 6,5% a produtividade dos funcionários.

Quando se pretende melhorar nossa qualidade de vida, é importante lembrar que passamos de 80% a 90% do nosso tempo em ambientes fechados (quem mora e trabalha em zonas urbanas); e quando nos elevamos a elevadas taxas de poluentes estamos agredindo nosso organismo, sendo que a maioria das situações são totalmente contornáveis.

Antes de garantirmos uma melhor qualidade de vida ao homem, devemos conhecer seu metabolismo. Devemos saber como ele se relaciona com o meio em que vive. O homem comporta-se como um motor térmico no meio, recebendo uma parcela de calor proveniente da queima de alimentos em suas células e liberando continuamente outra parcela de calor para o meio em forma de trabalho e resíduos. Se não são controladas de modo adequado a temperatura, umidade relativa e a velocidade do ar, não conseguiremos estabelecer o conforto térmico, tornando o ambiente insalubre, já que a umidade relativa elevada facilita a proliferação de microorganismos através do aumento da curva exponencial do crescimento micro-biológico. O ar muito seco provoca o ressecamento das respiratórias e do globo ocular, além de permitir a fácil dispersão dos materiais particulados (poeira).

Será importante esclarecermos a diferença entre higiene e conforto. Higiene é uma conceituação que visa a defesa da saúde (ação preventiva de saúde pública), enquanto que conforto é uma conceituação que visa ao bem estar físico (ação continua de promoção do prazer e da produtividade). Ambos os conceitos determinam a qualidade de vida dos ocupantes de um ambiente do interior.

Para alcançarmos um grau satisfatório de conforto térmico e adequadas condições de controle de poluentes, quer eles sejam químicos, físicos ou biológicos, é imperativo a observação da temperatura efetiva de um ambiente, como pré requisito de um programa de controle de qualidade. Temperatura Efetiva é uma conjunção dos fatores que transmitem aos ocupantes de um ambiente uma sensação térmica, sendo as variáveis de influência: temperatura de bulbo seco, umidade relativa do ar e velocidade do ar.

5.6.2 Medidas necessárias Entre as medidas de engenharia relacionamos com a ventilação industrial e controle da

poluição podem ser citadas; projeto adequado, substituição de materiais e processos, umidificação do ar, confinamento, isolamento, ventilação de ambientes, separação e coleta de poluentes.

5.6.2.1 Projeto, construção, manutenção de maquinaria e equipamentos industriais

Ao se projetar um edifício industrial, é preciso levar em cosideração a disposição geral das máquinas, circulação do pessoal e altura (pé direito) visando possibilitar uma ventilação natural pelas aberturas de janelas. Quanto as maquinas e aos equipamentos que poluem o ambiente de trabalho, devem ser cuidadosamente projetados, prevendo-se enclausuramentos, anteparos, mecanização e não permitindo que poeiras, gases, vapores, etc. sejam dispersos no ambiente.


5.6.2.2 Substituição de materiais nocivos por outros menos nocivos

A principio, qualquer material pode ser manipulado com segurança; no entanto, as substâncias tóxicas ou prejudiciais ao ser humano podem ser substituídas por outras menos nocivas.

Como exemplo temos: - Nos trabalhos de pintura, o carbonato básico de chumbo é prejudicial ao organismo - E pode ser substituídas de titânio e zinco. - Como solvente orgânico o tolueno pode substituir o benzeno, por este altamente

tóxico. - Utilização de abrasivos artificiais em vez de pedras naturais, que desprendem pó de

sílica, provocando a silicose no homem.

5.6.2.3 Modificação de processos e métodos de trabalho

A substituição de materiais nocivos ou tóxicos por outros de menor nocividade deve ser tentado. Da mesma forma processos mecânicos geralmente poluem menos que os manuais; exemplos:

- Fábricas de bateria: ajuste mecânico da pasta de óxido de chumbo para manufatura de placas. Quando manual, o excesso caía no chão, e, depois de seco, liberava poeira para o ambiente.

- Redução da evaporação de solventes nos tanques de desengraxamento, mediante regulagem automática de temperatura do banho.

5.6.2.4 Umidificação

A umidificação do ar é muito usada quando há poeira. Aplicada na industria de cerâmica, perfurações de minas, aberturas de valas em pavimentações de ruas, estradas, britagem de pedras, pátios de carvão etc.

A umectação é um antigo método usado na industria cerâmica inglesa, permanecendo até os dias de hoje, em que as peças de cerâmicas são molhadas, evitando-se a emanação de poeira quando da sua manipulação.

Exemplo: perfuração de minas, britadores, moinhos, etc. Em ambientes industriais em que são manipulados produtos considerados perigosos em

relação a combustão ou explosão, tais como processos industriais, depósitos, transporte, etc, é necessário controlar a temperatura e a umidade relativa do ar. O ar condicionado atua nesses ambientes, mantendo as condições exigidas para cada tipo de produto utilizado, agindo, inclusive, como renovador de ar ambiental.

Entre as medidas de engenharia relacionados com ventilação industrial e controle da poluição podem ser citadas; o projeto adequado, substituição de materiais e processos, umidificação do ar, confinamento, isolamento, ventilação de ambientes, separação e coleta de poluentes.

5.6.2.5 Confinamento

Usado no jateamento de areia, em pintura, trituração, moagem de cereais etc. a operação é realizada em compartimentos que impeçam o escapamento das substâncias poluidoras para outros ambientes.

5.6.2.6 Isolamento

Consiste na instalação do equipamento de uma unidade altamente poluidora em um prédio separado do conjunto industrial. Recorrendo também à automação, consegue-se que, na trituração, a poeira e, nas pinturas, a tinta só venham a alcançar os poucos operários encarregados de sua “vitória” os quais, nas vezes em que operarem, irão devidamente protegidos.

5.6.2.7 Ventilação de ambientes

Para assegurar condições de conforto adequadas, de modo a remover do ambiente contaminante provenientes de equipamentos e processo químico e industrial pode ser utilizada a ventilação de ambientes, podendo ser utilizada a ventilação local exaustora ou geral diluidora.


5.6.2.8 Separação e coleta dos poluentes

Executando-se a separação e coleta de poluentes, procedendo-se um tratamento, quando necessário, e dando-se ao produto residual uma destinação que não prejudique as condições ecológicas ambientais. É o objetivo do controle da poluição.

5.6.3 Quantidade de ar necessário a ventilação O organismo humano em repouso consome 16l/h de O2 para o seu metabolismo básico.

Nem todo o O2 do ar é aproveitado, ou seja, apenas 5,5% do volume do ar respirado é usado. Então conclui-se que consumimos 300 L de ar p/ h, na realidade dependendo da atividade do indivíduo ou do tipo do ambiente pode ser 25 a 150 vezes à indicado acima.

Tabela 5.6 – Renovação de Ar Exterior Recinto a ser ventilado Duração em minutos de cada

renovação de ar Renovação de ar por hora

Auditórios Salas de conferência Restaurantes Escritórios Oficinas Cozinhas Fundições Casas de caldeira Sanitários

5-3 2,4 – 1,47

10-3 10-3 7,5-5 3-2 12-3 3-2

7,5-3

10-20 25-35 6-20 6-20 8-12

20-30 5-20

20-30 8-20

Observação: Os valores mais elevados constantes desta tabela aplicam-se a casos em climas quentes e onde haja fumaça de cigarros.

A tabela 5.6 relaciona valores para a renovação de ar exterior. A Portaria n° 3.523 do Ministério da Saúde exige um mínimo de 27 m3 /h de ar exterior por pessoa. Para melhorar as condições de conforto térmico do ambiente pode ser adotada uma maior vazão de ar.

Requisitos de ventilação: várias medidas podem ser tomadas para evitar a exposição de pessoas e a condições de alta temperatura. Por exemplo, enclausuramento e isolamento de fontes quentes, vestimentas, barreiras protetoras, diminuição do tempo de exposição, etc.

Tabela 5.7 – Renovação de ar recomendadas (American Society of Heating and Air Conditioning Engeeniring, Guide and Date Book)

Recinto a ser ventilado Renovação p/h CFM p/pessoa Escritórios Salas de conveniência Pequenas oficinas Salas de depósito Cozinhas Garagens Equipamentos mecânicos Fundições Pinturas e polimentos Restaurantes Sanitários

6-20 25-30 8-12 2-15

10-30 6-30 8-12 5-20

18-22 6-20 8-20

10 40

Quando se trata de ventilação permanente de ambiente onde são produzidas grandes

quantidades de calor (salas de máquinas, de caldeiras, de fornos, churrasqueiras, cozinhas, etc.), nos quais se deseja manter a temperatura do recinto, (Tr), pouco acima da temperatura exterior (Te) a quantidade de ar necessária será dado por:

V = )( TeTrCp

Q

−γ )(288,0 TeTr

Q

−≅

Q = quantidade de calor a retirar do ambiente considerado.


Quando se deseja garantir uma renovação de ar, em ambientes normais, ou seja, onde não há contaminação de risco, poderão também ser adotados índices de renovação de ar:

- índice de renovação de ar para ventilação natural n = 1 a 2 - índice de renovação do ar para ventilação artificial n > 6 Na tabelas 5.7 e 5.8 são apresentadas as informações sobre a renovação de ar para alguns

ambientes.

Tabela 5.8 – critérios sugeridos para projetos gerais de ventilação de ambientes (ASHRAE - American Society of Heating and Air Conditioning Engeeniring, Guide and Date Book).

Área Funcional Taxa de Renovação (troca por hora)

Ft3/min por pessoa

Hospitais (sala de anestesia) Sala de animais Auditórios Hospitais (salas de autopsia) Padaria e confeitaria Boliches Igrejas Hospitais ( salas de citoscopia) Salas de aula Salas de conferência Corredores Hospitais (salas de espera) Leiterias Lavagem de pratos Lavagem a seco Fundições Ginásios Garagens Hospitais (salas hidroterapia) Hospitais (salas de isolamento) Cozinhas Lavanderias Bibliotecas Bibliotecas Salas de depósito Pequenas oficinas Hospitais (suprimentos) Berçários Escritórios Hospitais (salas de operação) Radiologia Restaurantes Lojas Residências Equipamentos telefônicos Salas de controle de tráfego aéreo Toaletes Soldas a arco voltaico

8-12 12-16 10-20 8-12 20-60 15-30 15-25 8-10 10-30 25-35 3-10 8-12 2-15 30-60 20-40 5-20 5-30 6-10 6-10 8-12 10-30 10-60 15-25 15-25 2-15 8-12 6-10 10-15 6-20 10-15 6-10 6-20 18-22 5-20 6-10 10-22 8-20 18-22

- -

10 10 -

30 5 20 40 - - - - - - -

1,5 por pé quadrado - - - - -

10 10 - - - -

10 - -

10 10 - -

10 - -

Nesta tabela foi prevista a remoção do odores corporais, nível de atividade do indivíduo,

bem como remoção de calor.


5.6.3.1 Recomendações gerais

As trocas de ar até oito vezes por hora são suficientes para remover contamintes emitidos por ocupante. O limite superior da faixa é recomendado para remover calor e vapor em zonas temperadas. Em climas quentes, sugere-se o dobro dos valores da tabela 5.8.

Se ocorrer o uso do fumo, deve-se usar o dobro do valor da tabela. Não se prevê o uso de equipamento de limpeza de ar. O espaço não deve ser inferior a

150° Ft3/pessoa ou 14 Ft2/pessoa. O limite inferior é o mínimo e o limite superior é o recomendado (mesma referência). Para certos produtos químicos pode haver o risco de inflamação quando se realiza um

estudo de ventilação. Alguns dados sobre a concentração máxima de alguns produtos são apresentados na tabela 5.9.

Tabela 5.9 – concentração máxima C (em partes de 10.000 partes de ar) para exposição

prolongada (segundo Henderson e Haggard) (VDC) Substância C Amdrido sulforoso 0,1 Amônia 1 Anilina 0,1 Benzeno 1,5 a 3 Arsina 0,01 Sulforeto de carbono 0,2 Monóxido de carbono 0,5 Tetracloreto de carbono 0,5 Cloro 0,01 Clorofórmio 1 Éter (etílico) 4 Aldeído fórmico 0,2 Gasolina 10 Sulfato de hidrogênio 1 Vapor de chumbo 5-6 Metanol 2 Ácido hidrofluórico 0,03 Brometo de metila 0,5 Cloreto de metila 10 Fumos nitrosos 0,1 Fosgênio 0,01 Fosfeno 0,02 Tetracloroetano 1,5 Tolueno 2 Terebintina 2 Xileno 1


Tabela 5.10 – Concentração máxima de alguns poluentes do ambiente interior - (NBR – 6401)

5.7. Classificação dos sistemas de ventilação Para a classificação dos sistemas de ventilação, é preciso levar em conta a finalidade a

que se destinam. Dessa forma, os objetivos da ventilação são:

5.7.1 Ventilação para manutenção do conforto térmico Restabelecer as condições atmosféricas num ambiente alterado pela presença do homem.

Refrigerar o ambiente no verão. Aquecer o ambiente no inverno.

5.7.2 Ventilação para manutenção da saúde e segurança do homem Reduzir concentrações no ar de gases vapores, Aerodispersóides em geral, nocivos ao

homem, até que baixe a níveis compatíveis com a saúde. Manter concentrações de gases, vapores e poeiras inflamáveis ou explosivos fora das

caixas de inflamabilidade ou de explosividade.

5.7.3 Ventilação para conservação de materiais e equipamentos (por imposição tecnológica)

Reduzir aquecimento de motores elétricos, máquinas, etc. Isolar cabines elétricas, não permitindo entrada de vapores, gases ou poeiras inflamáveis,

com a finalidade de se evitar explosão, por meio de faíscas elétricas.


Manter produtos industriais em armazém ventilados, com o fim de se evitar deterioração.

5.7.4 Tipos de ventilação Os tipos de ventilação, empregados para qualquer finalidade, são assim classificados:

• Ventilação natural

• Ventilação mecânica

- ventilação geral diluidora - ventilação local exaustora


6 VENTILAÇÃO NATURAL

6.1. Considerações gerais A ventilação natural é aquela que se verifica em virtude das diferenças de pressões

naturais (originadas pelos ventos e gradientes de temperaturas) existentes através das superfícies que limitam o ambiente considerado, ou seja, é o movimento de ar num ambiente de trabalho, provocado por ventos externos e/ou gradientes térmicos e que pode ser controlado por meio de aberturas, como portas, janelas, etc.

Infiltração é o movimento do ar não controlado, de fora para dentro e de dentro para fora

de um ambiente, através de frestas de janelas e portas, de paredes, pisos e forros, e por outras aberturas existentes.

O fluxo de ar que entra ou sai de um edifício por ventilação natural ou infiltração natural ou infiltração depende da diferença de pressão entre as partes interna e externa e da resistência ao fluxo fornecido pelas aberturas. A diferença de pressões exercida sobre o edifício pelo ar pode ser causada pelo vento ou pela diferença de densidade de ar fora e dentro do edifício. O efeito de diferença de densidade, conhecido como “efeito de chaminé”, é freqüentemente o principal fator. Quando a temperatura no interior de um determinado ambiente é maior que a temperatura externa, produz-se uma pressão interna negativa e um fluxo de ar entra pelas partes inferiores, o que causa uma pressão interna positiva, e um fluxo de ar sai nas partes superiores do edifício

Figura 6.2

Figura 6.1

Figura XXX


H

Figura 6.3

As janelas têm a vantagem de iluminar, bem como de ventilar, quando abertas. AS partes móveis dessas aberturas permitem até certo ponto o controle da quantidade de ar que está sendo movimentada; defletores podem ser usados para controlar a distribuição das correntes. As aberturas no telhado são geralmente protegidas por uma cobertura, para impedir a entrada de chuva e reversão do ar que sai. A quantidade de ar que passa através da abertura depende da diferença de temperatura interna e externa.

6.2. Dimensionamento A diferença de

pressão criada por uma coluna de ar quente (chaminé) A temperatura T2, colocada em um ambiente A temperatura inferior T1, depende (princípio de Arquimedes) das temperaturas citadas e da altura da coluna (entre a abertura de entrada e saída).

A ventilação natural provocada por efeito de tiragem pode ser intensificada jogando-se

com os elementos que ocasionam a diferença de pressão estudada. Assim, aberturas permitem uma ventilação adequada por simples diferença de temperatura. Como a diferença de nível entre as aberturas é importante, a mesma pode ser aumentada por meio de canais de saída do ar (chaminés de ventilação), técnica usual na ventilação de minas, túneis e mesmo ambientes industriais (figura 8.4). Um eventual aquecimento adicional da coluna de ar da chaminé pode ser adotado.

Solução semelhante é a de colocar aberturas nas coberturas (residências, fábricas, etc.), as

quais além de ocasionarem substancial acréscimo da ventilação natural, arrastam, pela formação de uma camada de ar móvel entre o forro e telhado, o calor de insolação (no verão) que, incidindo sobre as telhas, aquece o forro. (Figura 6.4).

No caso de grandes ambientes – fundições, casas de máquinas, etc – onde o aquecimento preponderante é o do próprio recinto (a insolação é pequena), o forro pode ser dispensado e, a solução é a de disposição em Shede, a de lanternim simples, a de lanternim com proteção fixa ou

Figura 6.4

Soluções de

Ventilação Natural


mesmo com regulagem. Essa regulagem eventualmente pode ser feita nas janelas inferiores, por meio de venezianas móveis.

O cálculo da ventilação natural por diferenças de temperatura consiste em identificar a pressão disponível devida ao termossifão (equação a seguir):

12

12

.TT

TTHp

−=∆ oγ

p∆ = diferença de pressão

H = altura média entre a aberturas γ = peso específico do ar oT = 273° c = velocidade e g = força da gravidade

1λ = coeficiente de atrito (para veneziana = 1,5) G = vazão Q = quantidade total de calor a ser retirado do ambiente S = área da abertura CP = calor específico do ar T2 = Temperatura interna T1 = Temperatura Externa Com as perdas de carga que se verificam no deslocamento do ar quente, perdas essas

constituídas normalmente pelas aberturas de passagem do ar (janelas, venezianas, lanternins, etc.):

c = ∑

−

11

12

.

)(2

T

TTgH

λ

No caso em que o aquecimento do ar é provocado essencialmente por fontes de calor

situadas no próprio ambiente (fundições, casas de caldeiras, etc.), a quantidade de ar de ventilação é fixada pela elevação de temperatura máxima permitida para o mesmo. Assim, chamando de T1 a temperatura externa e T2 a temperatura máxima admitida para o recinto, podemos escrever

Q = G γ CP (T2 - T1) E, como G = 3.600.S Podemos achar uma nova expressão para a velocidade de deslocamento doa r nas

aberturas (causa das perdas de carga):

c = S

G

.3600=

)T-(T...3600 12PCS

G

γ

a qual, juntamente com a expressão anterior, nos permite calcular

S = 3

12 )( TTH

Q

− 22

211

2.3600

.

PCg

T

γ

λ∑

Quando se deseja eliminar a calor da insolação sobre as coberturas por meio da

ventilação natural, é essencial proteger-se a ambiente por meio de forro, sobre o qual é


canalizado ao ar que se desloca pelo aquecimento e, ao mesmo tempo, arrasta calor para a exterior. Nesse caso, devem ser previstas aberturas na parte baixa da cobertura par a entrada do ar e aberturas idênticas na parte alta para a saída do ar.

Caso o ambiente tenha grande concentração de pessoas ou outras fontes de calor que possam levá-lo a uma temperatura superior à do ambiente externo, e interessante fazer com que o ar de ventilação do forro passe pela zona habitada, caso contrário, não.

6.3. Regras gerais Em resumo, os efeitos da corrente de ar num ambiente dependem dos seguintes fatores: - movimento devido aos ventos externos; - movimento devido à diferença de temperatura; - efeito de aberturas desiguais. As regras gerais para a construção de edifícios são: - edifícios e equipamentos em geral devem ser projetados para ventilação efetiva,

independente das direções do vento. - aberturas como portas, janelas, etc. não devem ser obstruídas. - uma quantidade maior de ar por área total abertura é obtida usando-se áreas iguais de

aberturas de entrada saída.

Figura 6.5 – Exemplo de soluções de ventilação natural para ambientes industriais de elevada carga térmica


7 VENTILAÇÃO MECÂNICA

7.1. Considerações gerais A ventilação mecânica ou forçada é aquela que ocorre quando a renovação do ar é

proporcionada por diferenças de pressões criadas mecanicamente. A ventilação forçada possibilita o tratamento do ar e sua melhor distribuição. De acordo com o tipo de contaminação do recinto e ventilação mecânica adotada pode ser local exaustora ou geral diluidora.

A ventilação geral é um dos métodos disponíveis para controle de um ambiente ocupacional. Consiste em movimentar o ar num ambiente através de ventiladores.

Um ventilador pode insuflar ar num ambiente, tomando ar externo, ou exaurir ar desse mesmo ambiente para o exterior. Quando um ventilador funciona no sentido de exaurir ar de um ambiente e comumente chamado de exaustor.

Num ambiente, a pressão atmosférica comum, a insuflação e a exaustão provocam uma pequena variação da pressão (considerada desprezível). Dessa forma, a insuflação é chamada de pressão positiva e a exaustão de pressão negativa.

A ventilação geral pode ser fornecida pelos seguintes métodos: - insuflação mecânica e exaustão natural; - insuflação natural e exaustão mecânica; - insuflação e exaustão mecânica. A insuflação mecânica, ventilando o ar externo num ambiente, nem sempre é

recomendável, uma vez que o ar externo pode estar contaminado de impurezas, ou ainda, com temperatura e umidade relativa inadequadas.

7.2. Ventilação geral para conforto térmico No campo da ventilação industrial e da não industrial, a ventilação destinada à de

conforto térmico é das mais importantes e possui tal extensão que constitui um capítulo especial. Neste tópico serão abordados apenas conceitos básicos sobre o assunto e serão fornecidos alguns dados preliminares para uma iniciação e elaboração de projetos, não se entrando, no entanto, nos aspectos de condicionamento de ar. Em outras palavras, serão fornecidos alguns dados de conforto ambiental, dados para cálculos de trocas (renovação), reposição e recirculação de ar em ambientes, isto é, necessidades de ventilação conforme ambientes ocupados pelo homem, bem como diminuição de fumos e odores por insuflamento de ar.

Temperaturas extremamente baixas não ocorrem com freqüência no Brasil, com exceção de alguns casos esporádicos, em algumas localidades no sul dopais. Dessa forma, não nos referimos, em parte alguma do texto, a aquecimento de ar para promoção de conforto térmico, uma vez que a simples utilização da vestimenta adequada soluciona os problemas usualmente encontrados.

7.2.1 Calor e conforto térmico Aspectos gerais: o homem é um ser tropical por excelência, possuindo uma capacidade

bastante desenvolvida de: transpiração. Um grande número de indivíduos está, parte do tempo, exposto a temperatura, mais altas que a temperatura ambiente principalmente em seu ambiente ocupacional, onde uma série de fatores climáticos e não climáticos conduzem a um ganho ou a uma menor dissipação de calor pelo organismo. A esse tipo de estímulo o organismo responde fisiologicamente, refletindo a severidade da exposição ao calor, para cujo equacionamento completo e adequado é necessário medir quantitativamente a ação do calor, bem como a resposta do organismo, correlacionando-as; essa é uma tarefa difícil em função de vários para metros intervenientes, tais como temperatura do ar, umidade relativa, calor radiante, velocidade do ar, tipo de trabalho exercido, aclimatação, roupa utilizada e outros.

Dessa forma, torna-se necessária a fixação de critérios que permitem estabelecer os limites de exposição ao calor em diferentes tipos de trabalho e a redução da exposição ára respostas excessivas do organismo. Os critérios assim desenvolvidos devem levar em conta não


só a resposta fisiológica, mas também a psicológica, a produtividade e a ocorrência de desordens devido ao calor.

7.2.2 Distribuição do ar em recinto As instalações de ventilação mecânica que se destinam ao conforto, geralmente são por

insuflamento onde o ar deve ser distribuído uniformemente sobre a superfície do local, devendo ser evitadas as correntes desagradáveis, (V> o,25 m/s|) zonas de estagnações e os curto circuitos A tabela x.2x (TAB. 13 da NBR 6401) apresenta as velocidades recomendadas nos sistemas de distribuição de ar.

7.3. Sistemas de ventilação mecânica A ventilação mecânica pode ser dividida em dois tipos: ventilação geral diluidora e

ventilação geral exaustora A ventilação geral diluidora é o método de insuflar ar em um ambiente ocupacional, de

exaurir ar desse ambiente, ou ambos, a fim de promover uma redução na concentração de poluentes nocivos. Essa redução ocorre pelo fato de que, ao introduzirmos, ar limpo ou não poluído em um ambiente contendo certa massa de determinado poluente, faremos com que essa massa seja dispersada ou diluída em um volume maior de ar, reduzindo, portanto, a concentração desses poluentes. A primeira observação a ser feita é a de que esse método de ventilação não

Figura 6.1 - Alternativas de insuflamento de ar em recintos

Figura 7.2 - Exemplos de Ventilação Mecânica Exaustora e Diluidora


impede a emissão dos poluentes para o ambiente de trabalho, mas simplesmente os dilui. A alternativa a este tipo de ventilação é a ventilação local exaustora que capta os

poluentes junto à fonte de emissão, antes que sejam emitidos ao ambiente ocupacional. Este último método é sempre preferível à ventilação geral diluidora, especialmente quando o objetivo do sistema de ventilação é a proteção da saúde do trabalhador. Realiza-se com um sistema de captação de ar junto a fonte poluidora, isto é, produtora de um poluente nocivo à saúde, de modo a remover o ar do local para a atmosfera, por um sistema exaustor, ou tratá-lo devidamente, a fim de ser-lhe dada destinação conveniente, isto é, sem riscos de poluição ambiental.


8 VENTILAÇÃO GERAL DILUIDORA Na ventilação geral diluidora o ar exterior de ventilação é misturado com o ar viciado do

ambiente conseguindo-se, com isso, uma diluição do contaminante até limites higienicamente adminssíveis.

A ventilação geral diluidora é o método de insuflar ar em ambiente ocupacional, de

exaurir ar desse ambiente, ou ambos, a fim de promover uma redução na concentração de poluentes nocivos. Essa redução ocorre pelo fato de que, ao introduzirmos ar limpo ou não poluído em um ambiente contendo certa massa de determinado poluente, faremos com que essa massa seja dispersada ou diluída em um volume maior de ar, reduzindo, portanto, a concentração desses poluentes. A primeira observação a ser feita é a de que essse método de ventilação não impede a emissão dos poluentes para o ambiente de trabalho, mas simplesmente os dilui.

A alternativa a este tipo de ventilação é a ventilação local exaustora (será vista no próximo capítulo) que capta os poluentes juntoà fonte de emissão antes que sejam emitidos ao ambiente ocupacional. Este último método e sempre preferível à ventilação geral diluidora, especialmente quando o objetivo do sistema de ventilação é a proteção da saúde do trabalhador.

Então temos que a ventilação geral diluidora será feita por insuflamento quando o ambiente for limpo e por exaustão quando a contaminação do ambiente for elevada, podendo se adotar o sistema misto em situações especiais.

Figura 8.2 - Exemplo de ventilação diluidora mista

Figura 8.1 - Exemplos de Ventilação Diluidora


Os objetivos de um sistema de ventilação geral diluidora podem ser: - Proteção da saúde do trabalhador: reduzindo a concentração de poluentes nocivos

abaixo de um certo limite de tolerância; - Segurança do trabalhador: reduzindo a concentração de poluentes explosivos ou

inflamáveis abaixo dos limites de explosividade e inflamabilidade. - Conforto e eficiência do trabalhador: pela manutenção da temperatura e umidade do ar

do ambiente. - Proteção de materiais e equipamentos: mantendo condições atmosféricas adequadas

(impostas por motivos tecnológicos). Em casos que não é possível ou não é viável a utilização de ventilação local e xaustora, a

ventilação geral diluidora pode ser usada.

8.1. Utilização da ventilação geral diluidora A aplicação, com sucesso, da ventilação geral diluidora depende das seguintes condições

poluente gerado não deve estar presente em quantidade que excede à que pode ser diluída com um adequado volume de ar.

A distância entre os trabalhadores e o ponto de geração do polunete deve ser suficiente para assegurar que os trabalhadores não estarão expostos a concentrações médias superiores ao VLT (Valor do Limite de Tolerância).

- A toxicidade do poluente deve ser baixa (deve ter alto VLT, isto é, VLT > 500 ppm). - Poluente deve ser gerado em quantidade razoavelmente uniforme. A ventilação geral diluidora, além de não interferir com as operações e processos

industriais, é mais vantajosa que a ventilação local exaustora, nos locais de trabalho sujeitos a modificações constantes e quando as fontes geradoras de poluentes se encontrarem distribuídas no local de trabalho, mas, podem não ser vantajosa, pelo elevado custo de operação, sobretudo quando há necessidade de aquecimento do ar, nos meses de inverno; contudo, seu custo de instalação é relativamente baixo quando comparado com o da ventilação local exaustora. É conveniente a instalação de sistema de ventilação geral diluidora quando há interesse na movimentação de grandes volumes de ar na estação quente.

Diversas razões levam a não utilização freqüente da ventilação geral diluidora para poeiras e fumos. A quantidade de material gerado é usualmente muito grande, e sua dissipação pelo ambiente é desaconselhável. Além disso, pode ser muito tóxico, requerendo, portanto, uma excessiva quantidade de ar de diluição.

O princípio usado para ventilação de diluição de contaminantes, com relação a aberturas e colocação de exaustores, é sugerido pela American Conference of Governmental Hygienists, comparando todas as formas possíveis (figura 8.3)


Figura 8.3 – Norma ACGIH – princípios de ventilação diluidora


8.2. Dimensionamento dos dutos Um sistema de dutos para distribuição de ar em um sistema de ventilação ou ar

condicionado, consiste de trechos retos, cotovelos, ramificações de entrada e saída, registros, difusores e bocas de insuflamento em geral.

Tabela 8.1 – velocidade do ar nos dutos e difusores

Designação Edifícios públicos (m.min) Indústrias (m/s) Entrada de ar no duto Filtros Lavadores de ar Aspiração do ventilador Saída do ventilador Dutos principais Ramais horizontais Ramais verticais Difusores ou bocas de insuflamento

150-270

90-110

150-210

250-300

600-660

390-480

270-390

210-360

30-120

150-360 2,5-6,0

110-120 1,8-2,0

150-210 2,5-3,5

300-430 5,0-7,2

720-840 12-14

540-600 9-10

180-540 3-9

240-480 4-8

60-300 1-5

Tabela 8.2 – Velocidades recomendadas e máximas para Dutos de Ar equipamentos de

Sistemas de Baixa Pressão (NBR 6401) D e s i g n a ç ã o Recomendadas (m/s) Máximas (m/s)

Residências E s c o l a s , t e a t r o s e edifícios público

P r é d i o s industriais

Residências E s c o l a s , t e a t r o s e edifícios públicos

P r é d i o s industriais

Tomadas de ar exterior (1) 2,50 2,50 2,50 4,00 4,50 6,00 Serpentinas (1) Resfriamento Aquecimento

2,25 2,25

2,50 2,50

3,00 3,00

2,25 2,50

2,50 3,00

3,60 7,50

Lavadores de ar - Borrifador - Alta velocidade

2,50 -

2,50 -

2,50 9,00

3,50 -

3,50 -

3,50 9,00

Descarga do ventilador mín. máx

5,00 8,00

6,50 10,00

8,00 12,00

- 8,50

- 11,00

- 14,00

Dutos principais mín. máx

3,50 4,50

5,00 6,50

6,00 9,00

- 6,00

- 8,00

- 10,00

Ramais horizontais mín. máx

- 3,00

3,00 4,50

4,00 4,50

- 5,00

- 6,50

- 9,00

Ramais verticais mín. máx

- 2,50

3,00 3,50

3,00 3,50

- 4,00

- 6,00

- 8,00

(1) Tomando como base a área da face e não a área livre. Observação: para sistemas de alta velocidade consultar o ASHRAE HANDBOOK OF FUNDAMENTALS.

O dimensionamento de um sistema de dutos envolve um processo sofisticado onde

resultem razoáveis dimensões dos dutos e velocidades desejados. Os métodos de cálculo adotados são: método da velocidade, método de igual perda de carga ou método da recuperação da pressão estática.


8.2.1 Método da velocidade: O método da velocidade consiste em selecionar a velocidade (descarga do ventilador) e

escolher velocidades progressivamente menores, assim dimensionando seções dos dutos. O ventilador deve ser selecionado de modo vencer as perdas de cargas do sistema.

8.2.2 Métodos de iguais perdas de carga O Métodos de iguais perdas de carga consiste em adotar a mesma perda de carga por

unidade d comprimento para toda a canalização.

8.2.3 Método da recuperação de estática: Método da recuperação de estática é a redução progressivamente da velocidade para

recuperar a pressão estática a fim de vencer as perdas de cargas. O princípio está em dimensionar um trecho de dutos para que o acréscimo em pressão estática. Pode ser utilizada a equação das pressões de Bernoulli para o cálculo da recuperação da pressão, ou então o diagrama duplo esquematizado a seguir.

Figura 8.4


Tabela 8.3 – Dimensionamento dos Dutos de insuflamento e retorno do ar


Figura 8.5 - Comprimento de reduções e ampliações

Tabela 6.5 – Bitolas de Chapas para a Fabricação de Dutos Rígidos e Sistemas de Baixa Pressão

Espessuras Circular Alumínio Aço Galvanizado

Bitola mm Bitola mm Helicoidal

(mm) Calandrado com

costura (mm)

Retangular Lado maior

(mm) 24 0,64 26 0,50 até 225 até 450 até 300 22 0,79 24 0,64 250 a 600 460 a 750 310 a 750 20 0,95 22 0,79 650 a 900 760 a 1150 760 a 1400 18 1,27 20 0,95 950 a 1250 1160 a 1500 1410 a 2100 16 1,59 18 1,27 1300 a 1500 1510 a 2300 2110 a 3000

Tabela 8.4 - Valores aproximados do coeficiente de resistência e do comprimento equivalente

∆Η LRL

L=7 ∆ΗLR= 4 ∆Η


8.3. Perda de Carga em Dutos A perda de carga nas tubulações e elementos das instalações deve ser calculado a fim de

se dimensionar corretamente o ventilador. A seguir são apresentados resumidamente formulário para este cálculo e ábaco.

8.3.1 Dutos Reto Circular:

ρ2

2v

d

lfP =∆

( )

2

Re

3,91loglog214,1

1

+−+

=

fd

d

f

εε

M

VDρ=Re

8.3.2 Dutos Retos Retangulares:

8.3.3 Expansão brusca:

8.3.4 Contração brusca:

∆P = perda de carga Pa f= coeficiente de atributo l= comprimento d= diâmetro v= velocidade ρ = densidade do fluído (ar) em

kg/m3

metros em absoluta Rugosidade=ε

a

b

1 2

ba

2.a.b

b)2.(a

4.a.b)sec4

2

2

+=

+==

=∆

perimetro

rsalao transve.(área da Deq

v

Deg

lfP ρ

2

2

12

1 )1(2 A

Av−=∆

ρP

22

2 )11

(2

−=∆cC

v ρP

1o

2 2


8.3.5 Curvas:

geometrico fatorv 2 .ρ=∆P

8.3.6 Ramificações de Extração:

( ) ( )∆Pv v

v

j j

m

= −

2

20 4 1

ρ, em Pa

j m

b β


8.3.7 Ramificações de Admissão:

( )Pa em

−=∆ 2

2

)(12 j

mj

v

vvP

ρ

∆Pv A

A

j m

b

=

−

2 2

21 5 1

ρ,

j m

b


9 VENTILAÇÃO LOCAL EXAUTORA A ventilação local exaustora tem como objetivo principal captar os poluentes de uma

fonte (gases, vapores ou poeiras tóxicas) antes que os mesmo se dispersem no ar do ambiente de trabalho, ou seja, antes que atinjam a zona de respiração do trabalhador. A ventilação de operações, processos e equipamentos, dos quais emanam poluentes para o ambiente, é uma importante medida de controle de riscos.

De forma indireta, a

ventilação local exaustora também influi no bem-estar, na eficiência e na segurança do trabalhador, por exemplo, retirando do ambiente uma parcela do calor liberado por fontes quentes que eventualmente existam. Também no que se refere ao controle da poluição do ar na comunidade, a ventilação local exaustora tem papel importante. A fim de que os poluentes emitidos por uma fonte possam ser tratados em um equipamento de controle de poluentes (filtros, lavadoras, etc), eles tem de ser captados e conduzidos a esses equipamentos, e isso, em grande número de casos, é realizado por esse sistema de ventilação.

Figura 9.1 – Exemplos de ventilação local exaustora


Basicamente, um esquema de instalação de um sistema de ventilação local exaustora é o seguinte:

9.1. Princípios de exaustão Um sistema de ventilação local exaustora deve ser projetada dentro dos princípios de

engenharia, ou seja, de maneira a se obter maior eficiência com o menor custo possível. Por outro lado devemos lembrar sempre que, na maioria dos casos, o objetivo desse sistema é a proteção da saúde do homem; assim, este fator deve ser considerado em primeiro lugar, e todos os demais devem estar condicionados a ele.

Muitas vezes, a instalação de um sistema de ventilação local exaustora, embora bem dimensionada, pode apresentar falhas que a tornem inoperante, pela não observância de regras básicas na captação de poluentes na fonte.

Figura 9.2 – Exemplo de Ventilação Local Exaustora

Figura 9.3 – Esquema de um sistema de ventilação local exaustora


Figura 9.4 – ACGIH – Princípios de Exaustão


Tabela 9.1 - Velocidade de captura para operações específicas OPERAÇÃO VELOCIDADE DE

CAPTURA (m/min) OBSERVAÇÕES

Jato de areia - em cabines - em salas

150

18-30

Captor envolvendo totalmente; fluxo de captação descendente.

Ensacamento de material granulado fino - com sacos de papel - com sacos de pano

30 60 120

Em cabine Em cabine No ponto de formação (exaustão local)

Enchimento de barris 22-30 No ponto de enchimento Na mudança de material de uma correia transportadora para outra Limpeza de fundição

45-60 60

Face da coifa Abertura no envoltório Fluxo de captação descendente

Corte de granito - manual - aplainamento

60 450

No ponto de origem Coifa suspensa no ponto de origem

Esmerilhamento - disco fixo e portátil

60-120

Grelhas de fluxo descendente na bancada ou no chão

Fogão de cozinha Coifa de laboratório

30-45 30-45

37-60

Na face da coifa Na face da coifa Porta aberta Fluxo descendente, através de grelha na bancada

Metalização (matérias tóxicas requerem máscaras) - tóxico (chumbo, cádmio, etc.) - não-tóxico (aço-alumínio) - não-tóxico (aço-alumínio)

60 37 60

Na face da cabine Na face da cabine Na face da coifa local

Forja (manual) Elevadores de grãos Máquinas de empacotamento

60 152

15-30 22-45

Na face do envoltório Na face da coifa Na face da cabine Fluxo descendente

O enclausuramento de operações ou processos, a direção do fluxo de ar, entre outros

fatores, são condições básicas para uma boa captação e exausto dos poluentes. Como exemplo, a figura 9.4, ilustra a maneira correta de se proceder, comparada com as

situações que tornam a exaustão inoperante, nos casos específicos de descarregamento de correias transportadoras e tanques de lavagem.

A ACGIH possui padrões de exausto da maioria dos processos e operações industriais, com forma e dimensões normalizadas.


Tabela 9.2 Velocidade de captura de contaminantes v(ou ve) segundo o ACGIH Industrial

Ventilation Guide 1972

Condição de formação do contaminane

Exemplos Velocidades de captura m/min

Libertado sem velocidade inicial, em ar parado

Evaporação em tanque; desengraxamento; eletrodeposição

15 a 30

Libertado com velocidade baixa em ar em relativo repouso

Cabines de pintura à pistola; enchimento intermitente de recipientes; transferência de material em correias transportadoras de baixa velocidade (60m/mim); soldagem

30 a 60

Produção ativa em zona onde o ar se acha em movimento rápido

Cabines de pintura; separação e limpeza de peças fundidas por trepidação: britadores, peneiras; pontos de transferência de esteiras transportadoras com alta velocidade (maior que 60 m/mim) enchimento de barris

60 a 150

Liberado com velocidade inicial elevada em zona de intenso movimento de ar

Esmerilhamento; limpeza e jato de areia 150 a 600

Máquina de empacotamento Na face da cabine Com fluxo descendente Aberturas no envoltório

15-30 22-45

30-120 Pintura a pistola Na face da cabine. Depende do tamanho

e da profundidade da cabine, do tipo de trabalho, etc.

30-60

Cerâmica - Misturador - Quebra do biscoito

No ponto de origem No ponto de origem

150 220

Solda de prata Na face da cúpula 30 Banhos - Desengraxante - Decapagem - Eletrodeposição - Têmpera - Vapor

No ponto de origem No ponto de origem No ponto de origem Na face da coifa No ponto de origem

15

22-30 15-30

30 23-30

Soldagem elétrica No ponto de origem (para coifa suspensa) Na face da cabine

30-60 30

9.2. Captores São pontos de captura de poluentes, que, dimensionados convenientemente para uma

fonte poluidora, irão enclausurar parte da fonte e, com um mínimo de energia, consegue-se a entrada destes poluentes para o sistema de exaustão.

Esses captures devem induzir, na zona de emissão de poluentes, correntes de ar em velocidades tais que assegurem que os poluentes sejam carregados pelas mesmas para dentro do captor.

Em casos especiais, formas de captores devem ser desenhadas. Usualmente as dimensões do processo ou operação determinam as dimensões do captor e sua forma.

Vários tipos de captores são utilizados nas mais diversas aplicações industriais (vide figura 9.5


9.2.1 Coifa comum Na figura 9.6 é apresentado um modelo de dimensionamento de uma coifa comum

utilizada para fogões, mesas quentes, fervura e lavagem.

V = 1,4. v. P. H Onde: V = Vazão em m3/h K= Constante do tipo de boca = 1,25 a 1,4 v = velocidade de captação = 0,2 a 0,4 m/s P = Perímetro da boca de captação em m. H = Altura acima da fonte poluidora

Figura 9.5 – Tipos de captores

Figura 9.6 – Coifa tradicional


9.2.2 Para esmeril A figura a seguir mostra em detalhes um captor enclausurante para trabalhos com

esmeris. Para este caso, a ACGIH estabelece condições básicas, tais como dimensões em relação

ao disco e vazões de ar mínimas, sendo considerado péssimo o enclausuramento quando a área do disco exceder a 25%.

Evidentemente, estes valores são obtidos a partir de dados experimentais e após comparativos com inúmeros materiais de ensaio.

Figura 9.7 - Captor de disco de esmeril


9.2.3 Exaustor portátil Para o caso de soldagem elétrica,

por exemplo, poderíamos ter um exaustor portátil como na figura 9.8

9.2.4 Captor em forma de bico de pato

Figura 9.8 – Exaustor Portátil

Figula 9.9 – Captor tipo cônico típico e sua instalação em uma bancada de trabalho


Figura 9.10 – Captores com bocas retangulares largas

Figura 9.11 – Captores com bocas retangulares estreitas

Figura 9.12 – Captores com transição


9.2.5 Captor com fenda lateral

9.2.6 Pequenas cabines de pintura G = 200 cfm/sq.ft

G = 2,8.L.W.v Ou G= C.L.W sendo C uma constante que varia entre 50 e 250. Figura 9.13 – Coifa com fenda lateral

Figura 9.14 -


9.2.7 Tanque de imersão rápida G = 125 cfm por pé quadrado de tanque e superfície de dreno 12.2.8 Tanque de desengraxe

9.2.8 Tanque de desengraxe G = 50.L.W

Figura 9.15 – Tanques de imersão

Figura 9.16 -


9.2.9 Bancada de soldagem G = 350 cfm por pé linear de captor

9.2.10 Serra radial G = 500 cfm v = 3.500 fpm

Figura 9.17 -


9.2.11 Serra circular de Mesa Para diâmetro até 16” vazão de 350 pés3/min; entre 16 e 24” 440 pés3/min e acima de 24”

550 pés3/min.

9.2.12 Serra fita

Figura 9.18 – Captor para serra radial

Figura 9.20 – Fechamento em Serra Fita

Figura 9.19 – Serra circular de mesa


9.2.13 Lixadeira horizontal

9.2.14 Local de jateamento de areia

Figura – 9.21 – Lixadeira de fita horizontal

Figura 9.22 – Ventilação de local de jateamento de areia


9.3. Sistemas de dutos (dimensionamento) Uma linha de dutos deverá ser instalada de acordo com o layout geral da fábrica,

interligando captores (coifas) ao sistema de coleta. Esta linha deverá ser do menor comprimento possível, a fim de minimizar a pêra de carga, consumindo dessa forma menos energia. Isto significa que o sistema de coleta constituído por um exaustor-coletor deverá ser instalado o mais próximo possível dos pontos de captação (coifas ou captores).

Para o dimensionamento de dutos e captores, bem como das singularidades ao longo deles, o projetista deverá levar em consideração as vazões necessárias para cada captor, velocidade de transporte recomendada para o trecho principal dos dutos e as devidas perdas de carga, a fim de determinar a potência do motor e ventilador, bem como das seções dos dutos.

Para tanto, a American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) e demais literaturas a respeito possuem toda a informação necessária para o cálculo das perdas de carga, expressas em milímetros ou polegadas de coluna de água. Por conveniência, podem ser adotados:

- tubos: secção circular; - cotovelos: 90° - conexões: 30° - raios de curvatura: r = 2d (duas vezes o diâmetro do duto) É desaconselhável o uso de tubos de secção retangular para sistemas de exaustão, por

apresentarem cantos vivo, que facilitam a deposição de poeira, e que exigem, portanto, motor de maior potência para manter a eficiência necessária; Além disso, haverá um maior desgaste dos dutos, implicando em freqüentes manutenções. É interessante a adoção de valores fixos (por exemplo, raio de curvatura r = 2d), o que significa que todas as curvaturas serão semelhantes, dando um aspecto arquitetônico a instalação, mesmo com pequeno acréscimo de perda de carga.

A figura 9.23, a seguir, mostra uma instalação dutos interligados a um coletor e um exaustor.

Figura 9.23 – sistema de dutos


10 PURIFICAÇÃO DO AR

10.1. Filtros São meios porosos capazes de deter e coletar partículas e névoas contidas no ar que os

atravessa. Em geral, os filtros são constituídos por material fibroso disposto sob a forma de tecido ou compacto, formando placas ou painéis.

Os adotados normalmente nas instalações de ventilação diluidora são: - filtros de tela galvanizada impregnada de óleo - filtros de lã de vidro (em painéis ou em manta) - filtros de pano - filtros de material sintéticos - filtros de carvão ativado - filtros eletrostático A seleção dos filtros de ar deve ser bastante criteriosa, onde uma das soluções baseia-se

no conceito de que a filtragem deve alcançar a qualidade que se teria, caso se tomasse 100% de ar externo (assumindo que este atenda as recomendações ambientais).

Ao considerar primeiramente só as partículas em suspensão no ar, utiliza-se o quadro abaixo, onde filtros grossos, finos e absolutos são listados conforme suas eficiências para um único tamanho de partículas, onde foi escolhida o tamanho 0,3 µ m.

Tabela 10.1 – Eficiência de filtros para partícula de 0,3 µ m

Descrição do filtro de ar

ASHRAE 52-76 Colorimétrico2

ASHRAE 52-76 Graviométrico2

Efic. Inicial %

Efic. Final %

Efic. Média %

Média eficiência

25-30% 92%1 1 25 15

Média eficiência

40-45% 96% 5 55 34

Alta eficiência

60-65% 97% 19 70 50

Alta eficiência

80-85% 98% 50 86 68

Alta eficiência

90-95% 99% 75 99 87

HEPA 95% - - 95 99,5 99,1 HEPA 99,97%

- - 99,97 99,97 99,97

Tabela 10.2 – Classificação dos filtros segundo a ABNT 6401


Tabela 10.3 - Classe mínima de filtragem


Figura 10.1 - Filtos


Mas a preocupação com a qualidade do ar interno não se restringe simplesmente às partículas em suspensão, mas também como odores, microrganismos, compostos orgânicos voláteis, etc. Assim se utilizam os filtros de carvão ativado que promovem a limpeza do ar por meio da absorção e os filtros biocidas, que são filtros de ar em que se aplicam agentes bactericidas, fungicidas ou algicidas.

Outros estudos que estão sendo apresentados em eventos internacionais têm apresentado

tecnologia de filtragens mais eficazes, como por exemplo, a utilização de radiação ultravioleta nos dutos de ar, filtros bactericidas usando enzimas imobilizadas na superfície do meio filtrante, filtros com eficiência aumentada através de um processo eletrostático no meio filtrante, etc.

10.1.1 Precauções a serem tomadas Deve ser previsto um estágio de filtro grosso para a tomada de ar exterior (de classe G1 a

G3). Limita a entrada de sujeira no prédio e protege os equipamentos do sistema d ar. Quando o ar exterior não atender os requisitos mínimos em termos de gases, deve ser

selecionado também um estágio de filtro de carvão ativado, protegendo-o com uma pré-filtragem classe G-3 contra a acumulação desnecessária de pó.

Nos filtros de carvão ativado a eficiência decresce com o tempo de utilização, por isto deve ser utilizada a eficiência média para os cálculos de seleção.

Deve-se garantir acesso aos filtros, proporcionando espaço adequado para instalação e trocas dos mesmos. Deve-se evitar a passagem de ar não filtrado por má vedação entre a moldura e o quadro do filtro.

Os filtros necessitam de limpeza ou substituição periódica. Adotar sistemática para acompanhamento da sujidade do filtro. Nestas fichas de acompanhamento devem estar apontados os dados técnicos, perda de pressão final, nominal e do filtro em questão.

No momento da troca dos filtros é importante que seja realizada uma boa limpeza dos quadros de fixação, estrutura, equipamentos e etc.

Figura 10.2 - Filtros Eletrostáticos


10.2. Filtros de manga Os Filtros de Mangas tem por finalidade

separar as partículas existentes no fluxo de gases industriais.

A filtragem nos filtros de manga é realizada pela passagem do ar carregado de partículas através de mangas onde partículas ficam retidas na superfície e nos poros dos fios, formando um bolo que atua também como meio filtrante. Para reduzir a resistência ao fluxo do ar o bolo deve ser periodicamente desalojado.

Os filtros de manga podem operar sob pressões positivas ou negativas. A pressão é limitada pela perda de carga através das mangas porque a descarga é diretamente enviada para a atmosfera. A maioria dos filtros de manga operam sob pressão negativa o que impõe um dimensionamento exigente para o corpo que enclausura as mangas, principalmente no que se refere a vedação.

A separação de partículas do fluxo de ar gases industriais é frequentemente realizada por filtros de fibras naturais ou sintéticas. Estes elementos filtrantes têm a forma tubular e ficam fixos em estruturas denominada corpo do filtro de manga.

Existem defletores para direcionar o fluxo do ar para dentro ou fora destes elementos, equipamentos para limpar as mangas e uma Tremonha para coletar e descarregar as partículas.

A versatilidade dos filtros de mangas tem proporcionado um uso cada vez mais disseminado desse tipo de coletor de pó. As mangas filtrantes possuem esse nome, pois possuem, em geral, um formato cilíndrico sendo dispostas em paralelo.

O arranjo mais usual é formar do tecido as “Mangas”, colocando-os sobre uma gaiola de arames para manter a área para a filtragem. O Fluxo dos gases é dirigido da parte externa para o interior da Manga, subindo para a “Caixa” da saída dos gases limpos.

Tabela 10.3 – Tipos de Limpeza de Filtro de Mangas

Figura 10.3 – Filtro de mangas


10.2.1 Dimensionamento do filtro Supondo que o filtro receba 60.000 m3/h de gás sujo e possua 1.000 m2 de área filtrante

total, então a sua taxa de filtração é de 1 m3/(m2.min), ou seja, é a razão da vazão pela área filtrante total das mangas. Este é o parâmetro que define o dimensionamento dos filtros de mangas. Ele também é chamado de relação ar-pano ou velocidade de filtração.

Basicamente, existem três tipos de filtros de mangas definidos conforme o seu sistema de autolimpeza (vide Tab.10.3). Esta limpeza deve ser periódica para evitar que o elemento filtrante entupa totalmente.

O filtro com limpeza de jato pulsante é o equipamento que demanda a menor área filtrante, sendo portanto, o mais compacto. Sendo menor, consome menos material e, por isso, é o coletor de pó mais econômico em comparação com os demais sistemas para um mesmo volume filtrado.

Contudo, o valor ideal da relação ar-pano não é definido apenas em função do montante de investimento, mas também em função dos parâmetros de filtração, como por exemplo: filtro (emissão requerida, velocidade ascendente, perda de carga); gás (temperatura, composição química e vazão); pó (concentração, densidade aparente, distribuição granulométrica, velocidade terminal, abrasividade, aglomerabilidade) e, como foi visto acima, pelo tipo de sistema de limpeza do filtro. Por isso, na prática, o valor praticado de relação ar-pano normalmente é menor do que o citado na tabela acima.

10.2.2 Limpeza dos filtros de Mangas A limpeza normalmente é efetuada mediante “jatos” de ar comprimido. Estes pulsos,

liberados mediante controle de válvulas tipo Solenóide – uma para cada fileira de Mangas – são introduzidas pelo “Venturi” dentro da(s) Manga(s) gerando movimento de alta freqüência na superfície das Mangas. Assim deslocamos o material acumulado, liberando a área para a continuação da filtragem.

O ar comprimido injetado pelo pulso na câmara sairá pela câmara ao lado através de dispositivo especial de escape.

O material “descarregado” desce por gravidade até o(s) cone(s) de coleta com válvulas duplas tipo pêndulo de vedação e descarga. A freqüência da limpeza é ajustada para cada caso específico.

10.3. Filtros de Carvão Ativado Para retenção de uma grande gama de substâncias orgânicas e inorgânicas em forma

líquida ou gasosa utilizamos Carvão Ativado. O Carvão Ativado é uma substância quimicamente inativa, numa forma de Carbono obtida pelo tratamento adequado, visando o máximo aumento da porosidade, ou seja, aumento de sua área interna, a qual atinge normalmente entre 500 a 1.400 m2/g!!

A separação das substâncias – geralmente tóxicas – obtemos via adsorção, ou seja, a aderência das moléculas contidas no fluído na superfície do sorbente até atingir o equilíbrio.

A eficiência de retenção não é definida somente pela área interna do carvão, mas principalmente pelo controle de acesso das moléculas do adsorbato a superfície interna do sorbente. A adsorção no Carvão Ativado é – quase sempre – física, resultado das forças atrativas conforme “van der Walls”.

Além das características do Carvão Ativado escolhido para a tarefa influímos a eficiência pelo pH, Viscosidade e a Temperatura do Fluído e, principalmente, pelo tempo de residência.

10.4. Coletores centrífugos ou ciclones Em sistemas de ventilação, com objetivo de purificar o ar, além de filtros podem ser

adotados outros elementos entre eles os chamados coletores centrífugos ou ciclones. Os ciclones são utilizados para a coleta de material particulado ou fibroso.


O coletor centrífugo estabelece um movimento rotatório para o gás, de modo que a força centrífuga aplicada às partículas, sendo maior que as forças de coesão molecular e da gravidade, faz com que as mesmas sejam lançadas de encontro as paredes, retirando-os da massa gasosa em escoamento. Para que seja alcançado este resultado, faz-se com que o ar penetre tangencialmente à periferia da parte superior de um cilindro ou cone, de modo a criar um fluxo helicoidal descendente, que ao atingir a parte inferior do cone, retorne como um fluxo ascendente central até a boca de saída na parte superior do cilindro. As forças centrífugas decorrentes deste movimento helicoidal projetam as partículas sólidas de encontro as paredes, de onde caem até o cone inferior que as coleta e de onde são removidas.

Tabela 10.3

Tabela 10.4


Figura 10.4 – Ciclone cilindro-troncônico


10.5. Lavadores de gases Os lavadores de gases se destinam à captação de pó ou gases poluentes, mesmo em

temperaturas elevados. Quando se trata de captação de pó, a lama ou lodo que se formam são removidos com facilidade. Tratando-se de gases solúveis, após a dissolução na água submete-se cada gás a um tratamento químico apropriado a fim de ser removido.

Figura 10.6 – Lavadores de gases verticais

Figura 10.5 – Lavador de gases horizontal


10.6. Seleção de Coletores Na escolha de o coletor mais adequado para o sistema de ventilação deve levar em conta

todos os elementos que compõem a situação, ou seja, devem ser levados em conta os seguintes fatores:

- Características do contaminante (tipo, estado, densidade, concentração, solubilidade, adesividade, atividade química, resistividade, etc);

- Eficiência desejada; - Granulometria e forma das partículas; - Condições do efluente; - Técnica de remoção e limpeza requerida; - Perda de carga do processo; - Custo de investimento e operação do sistema.

Tabela 10.5 – Seleção de coletores em função do tamanho das pertículas retidas Tipo de coletor Tamanho mínimo da partícula coletada (µm) Câmara de gravidade 200 Câmaras inerciais 50 a 150 Ciclones grandes 40 a 60 Ciclones pequenos 20 a 30 Rotoclones 15 a 30 Coletores úmidos 0,5 a 2 Filtros de tecidos 0,5 Filtros eletrostáticos 0,001 a 1

Figura 10.6 - Diagrama de S. Sylvan

11 VENTILADORES São os responsáveis pelo fornecimento de energia ao ar, com a finalidade de movimentá-

lo, quer seja em ambientes, quer seja em sistema de dutos. A função básica de um ventilador é, pois, mover uma dada quantidade de ar por um

sistema de ventilação a ele conectado. Assim, o ventilador deve gerar uma pressão estática suficiente para vencer as perdas do

sistema e uma pressão cinética para manter ao ar em movimento. Basicamente, há dois tipos de ventiladores: os axiais e os centrífugos.

11.1. Ventilador axial O ventilador de hélice (figura 11.1)

consiste em uma hélice montada numa armação de controle de fluxo, com o motor apoiado por suportes normalmente presos à estrutura dessa armação. O ventilador é projetado para movimentar o ar de um espaço fechado a outro a pressões estáticas relativamente baixas. O tipo de armação e posição da hélice tem influência decisiva no desempenho do ar e eficiência do próprio ventilador.

11.1.1 Axial propulsor É tipo mais barato para mover grandes volumes de

ar a baixas pressões, sendo freqüentemente utilizado para circulação de ar ambiente.

11.1.2 Axial comum Possui ampla calota central, que possibilita sua utilização a pressões mais elevadas. É freqüentemente usado em ventilação de minas subterrâneas e, em algumas ocasiões, em indústrias. Nesse tipo de ventilador, a forma das pás é muito importante, e eles não devem ser usados onde haja risco de erosão e corrosão.

11.1.3 Tubo-axial Trata-se de um propulsor, com pás mais

grossas e mais largas, colocado dentro de um tubo, o que permite direta conexão como dutos.

Figura 11.1 – Ventilador Axial

Figura 11.2 – axial propulsor

Figura 11.3 – Axial comum

Figura 11.4 – Tubo axial


11.2. Ventiladores centrífugos Um ventilador centrífugo (figura 11.5) consiste em um rotor, uma carcaça de conversão

de pressão e um motor. O ar entra no centro do rotor em movimento na entrada, e acelerado pelas palhetas é impulsionado da periferia do rotor para fora da abertura de descarga.

11.2.1 Centrífugo, pás para trás Possui duas importantes vantagens: 1°

apresenta maior eficiência e auto-limitação de potência. Isso significa que, se o ventilador está sendo usado em sua máxima potência, o motor não será sobrecarregado por mudanças de sistema de dutos. É um ventilador de alta eficiência e silencioso, se trabalhar num ponto adequado.

11.2.2 Centrífugo, pás radiais Um ventilador robusto, para movimentar

efluentes com grande carga de poeira, poeiras pegajosas e corrosivas. Apresenta maiores possibilidades de “afogar”, sendo usado para trabalhos mais pesados. A eficiência desse tipo de ventilador é baixa, e seu funcionamento, barulhento.

11.2.3 Centrífugo, pás para frente Mais eficiente, tem maior capacidade exaustora a

baixas capacidades, e não é adequado para trabalhos de alta pressão nem para altas cargas de poeira, apresentando problemas freqüentes de corrosão, se mal utilizado.

Figura 11.5 – tipo de ventilador centrífugo

Figura 11.7 – centrífugo com ´pás para trás

Figura 11.7 – centrífugo com pás radiais

Figura 11.8 – Centrífugo, pás para frente


11.3. Potência e rendimento A potência do ventilador nos é dada pela expressão:

P = Potência em Cv V = Vazão em m/s DPT = Diferença de pressão total a ser vencida pelo ventilador hT = Rendimento total do ventilador, o qual varia de 0,3 a 0,7, podendo se tomar como

médio o valor 0,5.

11.4. Dados necessários para a seleção correta de um ventilador - Capacidade ou Vazão? - Pressão Estática ou Total? - Potência Absorvida? - O ventilador será centrífugo ou axial? - Pode ser silencioso, de médio ou de alto ruído? - Vai aspirar ar limpo, sujo, com pós, fiapos ou corrosivos? - Sendo corrosivo, quais são os agentes? - Qual a temperatura do ar aspirado? - Qual o diâmetro da peça onde vai ser ligado o ventilador, se for o caso? - Trata-se de instalação de ventilação para fins de conforto ou para fins de aspiração de

poeiras, ou troca de calor, ou de ar condicionado, civil ou industrial , ou torres de arrefecimento de água, ou de cabine de pintura?

- Não sabendo a capacidade, indicar o volume do ambiente, o número de pessoas presentes, a potência instalada, os Kg/Hora de óleo queimado, etc.

- No caso de o ventilador ser centrífugo, indicar a posição da boca de saída, olhando do lado do motor ou da polia.

- Qual é o diâmetro e o comprimento dos dutos onde vai ser ligado o ventilador? - Quantas curvas têm esse duto? - Esse duto termina na atmosfera ou dentro de uma máquina? Como se chama essa

máquina? - Se vai aspirar de uma coifa ou captor, quais as suas dimensões? - No caso de substituição de ventilador existente, indicar: Motor: Potência ...... HP; RPM......; Volts......; Transmissão direta ou por polia? ......;

Material de que é feito......

T

TPVP

η75

∆=


12 BOCAS DE INSUFLAMENTO E RETORNO DE AR São as aberturas através das quais se introduz ou se retira o ar no ambiente, pode ser de

parede ou teto.

12.1. As grades de parede podem ser classificadas em: - grades de palhetas horizontais e verticais fixas; - grades de palhetas horizontais e verticais de simples deflexão; - grades de palhetas horizontais e verticais de dupla deflexão.

12.2. As grades de insuflamento de teto podem ser de diversos tipos os difusores de forro podem ser quadrados ou retangulares, semi quadrados ou semi

retangulares: - difusor de placa perfurada - grades que jogam o ar horizontalmente - aerofusos S – difusores com anéis ou palhetas embutidas - - aerofusos com saída central ou com iluminação - - difusores com luminárias

Figura 12.1 – Grelhas – Grades de parede

Figura 12.2 – Difusores de insuflamento de teto


12.3. Parâmetros de Insuflamento de ar Indução: é o fenômeno pelo qual parte do ar ambiente entra em movimento devido ao

choque do ar primário que ao ser insuflado no ambiente, perde velocidade e se mistura com o mesmo.

Divergência: é o ângulo formado pelo fluxo de ar tanto no plano horizontal com vertical, o qual devido a indução, cresce ao afastar-se da boca do insuflamento.

Jato: distância percorrida pelo fluxo de ar desde o seu lançamento até que sua velocidade se reduza a um valor suficientemente baixo para que o choque do mesmo contra os obstáculos não possa produzir correntes desagradáveis.

As velocidades terminais do jato são: AMBIENTE VELOCIDADE TERMINAL Indústrias, corredores, áreas de acesso 1 m/s Escritórios públicos, lojas, restaurantes, igrejas, teatros 0,75 m/s Escritórios particulares, residências, hospitais, quartos de hotel

0,5 m/s

Mínima 0,25 m/s

eS

GKJato

.=

Figura 12.3 – Registros para grades de insuflamento de ar

K = Constante que depende da grade (ver tabela 11.xx) G = Vazão de ar Se = Área efetiva da grade

Tabela 12.1 – Informações sobre grades de insuflamento


12.4. Procedimento para seleção e dimensionamento das bocas de insuflamento e retorno de ar

- Escolha dos pontos de insuflamento para uma distribuição uniforme do ar - Escolha do tipo de boca a usar conforme a localização, forma e dimensões da área a

atender; - Dimensionamento do difusor a partir do tipo escolhido, jato (ou alcance), velocidade

terminal recomendada, vazão. O dimensionamento pode ser feito através de diagramas ou tabelas de fabricantes.

Figura 12.4 – Divergência em grades de insuflamento


13 AR CONDICIONADO

13.1. Definições: Evidentemente, o ar pode ser condicionado artificialmente. Segundo definição da

American Society of Heating, Refrigeratind and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), “condicionamento do ar é o processo de tratamento do ar de modo a controlar simultaneamente a temperatura, a umidade, a pureza e a distribuição, para atender as necessidades do recinto condicionado”, ocupado ou não pelo homem.

Desta forma, visando garantir as condições de conforto em um ambiente são utilizados sistemas de ar condicionado. Por definição, ar condicionado é o ar resultante do processo onde são controlados simultaneamente, a temperatura, a umidade, a movimentação e a pureza do ar em recintos fechados.

Ar Condicionado: É o ar resultante do processo de tratamento do ar Condicionador de Ar: É o equipamento que realiza o condicionamento (tratamento) do

ar.

13.2. Aplicações: As aplicações de sistemas de ar condicionado são inúmeras, podendo ser citadas, entre

outras aplicações, as seguintes: a) Processos de fabricação de certos produtos que devem ser feitos em recintos com

umidade, temperatura e pureza controladas; por exemplo, fabricação de produtos farmacêuticos, alimentícios, impressão de cores, indústrias têxteis, de solventes, etc.

b) Conforto do indivíduo e produtividade c) Hospitais: salas de operação, sala de recuperação e quartos para tratamento de doentes

alérgicos, etc. Desde a década de 30 os ambientes condicionados artificialmente foram colocados à

disposição da humanidade. Nesta época, a principal preocupação era manter a temperatura e a umidade relativa dentro de parâmetros de conforto. Inclusive, até hoje, quando se fala em ar condicionado, muitos pensam que o que importa é o controle de temperatura oferecido pelo equipamento.

Na década de 60, a arquitetura mundial muda completamente as características arquitetônicas das construções, tornado os ambientes interiores cada vez mais enclausurados, e com uma linha extremamente variada de material de construção, acabamentos e mobiliário.

Quando o ar condicionado surgiu utilizavam-se grandes taxas de renovação de ar. Mas com a crise do petróleo, na década de 70, a necessidade de economia de energia provocou a redução das taxas de renovação de ar.

13.4. Funcionamento: Basicamente, um

sistema de ar condicionado funciona com insuflamento e retorno do ar. Em outras palavras, trabalha suprindo o ambiente com determinada vazão de ar combinada com temperatura e umidade calculadas, para que, ao percorrer o ambiente, o ar absorva os ganhos de calor e a umidade ou então compense suas perdas de calor e umidade. Assim, ele


mantém a temperatura e a umidade relativa do ambiente dentro da faixa desejável. Feito isso, o ar insuflado assume as condições de temperatura e umidade do ambiente e deve, portanto, ser retirado do local e substituído por nova razão para a manutenção do ciclo em operação. Esta tomada de ar externo garante a renovação permanente do ar interno. Todo o ar suprido ao ambiente deve passar por filtros. A eficiência de filtragem é determinada pelo tipo e grau de poluição esperada, e pelo nível de qualidade desejada para o sistema.

Para evitar que o ar condicionado seja transformado no grande vilão propagador de microrganismos causadores de doenças respiratórias são necessários alguns cuidados especiais em relação ao projeto, instalação, manutenção, uso adequado, etc. Para isso, é importante conhecer os princípios básicos de operação do sistema. Esse pode ser o primeiro passo para a cura do prédio doente.

13.5. Qualidade do Ar Interior Nos últimos anos, o tema “qualidade do ar interno” em ambientes climatizados tem

gerado calorosos e controvertidos debates, marcando ostensiva presença na mídia impressa e televisiva. Percebe-se nesses debates, uma infeliz tendência de se identificar o ar condicionado como o grande vilão e a principal causa do que se convencionou chamar de “Síndrome dos Edifícios Doentes”.

É certo que uma instalação de ar condicionado mal projetada ou com manutenção inadequada ou operada de forma incorreta pode potencializar o aparecimento de sintomas que caracterizam uma edificação doente. Convém, entretanto, trazer à luz que o ar condicionado dói criado e desenvolvido justamente para proporcionar aos usuários condições de conforto e bem-estar, objetivando, sobretudo, a boa qualidade do ar interno e, portanto, o oposto daquilo que tem sido injustamente criticado e condenado. A qualidade de um sistema de ar condicionado também pode ser medida pela amigabilidade (facilidade de operar) de seus sistemas de controle e de todas as interfaces homem-máquina.

O meio ambiente interior e a qualidade do ar interiores vem assumindo, cada vez mais, importante papel na Saúde Pública e na Saúde Ocupacional. Diante disto, surge uma nova ciência multiprofissional denominada de ‘Indoor Environmental”, que destina-se a estudar os ambientes interiores (escritórios, fábricas, hospitais e domicílios) e as agressões provocadas aos usuários. Muitos estudos estão sendo realizados por autoridades e instituições internacionais que batizam normas internacionais cada vez mais exigentes. Estes novos critérios de conforto têm servido de base para projetos de instalações de climatização na Europa e nos EUA.

Não há um sistema que seja “absolutamente ótimo”. Cada projeto tem suas exigências específicas e tem de ser planejado e desenvolvido levando-se em conta suas condições específicas. Desta forma, um bom sistema de ar condicionado deve iniciar por um competente projeto, que consiste em conhecer as necessidades e as atividades a serem desenvolvidas no local, o investimento financeiro necessário, e os custos operacionais envolvidos, cumprindo rigorosamente as normas e recomendações técnicas pertinentes. Sendo muito recomendado que o projetista de ar condicionado participe junto à equipe de projetistas desde a concepção arquitetônica de todas as instalações com a construção civil. Isto possibilitaria a compatibilidade do ar condicionado com a edificação e a elaboração de um projeto com a melhor solução. (30)

Dentro desta nova realidade, para prover a qualidade de ar em recintos fechados, deve ser considerado que um sistema de ar condicionado é essencial, mas para isto ele deve ter sido projetado corretamente, instalado, mantido e operado; deve-se promover um controle efetivo das fontes poluentes; deve ser garantida uma provisão adequada de ar externo.

No BRASIL os padrões são estabelecidos por normas como a NBR 6401 – Parte 3 e RESOLUÇÃO - RE Nº 9-2003 – ANVISA.

13.6. Projeto: O projetista de ar condicionado deverá elaborar o projeto de acordo com a NBR 6401 da

ABNT para controlar os parâmetros que influenciam a qualidade interior:


• Temperatura e umidade relativa do ar: Deve ser garantida a temperatura e umidade uniformes em função do tipo de ambiente e atividades a serem desenvolvidas.

• Velocidade do ar e turbulência do ar: sistema de distribuição de ar adequada evitando velocidades desconfortáveis e turbulências do ar.

• Renovação do ar: deverá ser garantida a qualidade e taxa adequada de ar exterior de renovação.

• Filtragem do ar: seleção adequada de filtros.

• Manutenção: as instalações deverão oferecer fácil acesso e condições de manutenção em todos os sues componentes.

• Ruído: as instalações de ar condicionado devem receber um tratamento acústico.

13.7. Manutenção e limpeza: A manutenção de um sistema ou de equipamentos de ar condicionado deve seguir o que

estabelece a NBR 13.971 (ABNT) - Sistemas de Refrigeração Condicionamento de Ar e Ventilação – Manutenção Programada; Também deve obedecer o estabelecido na Portaria 3.523/98 do Ministério da Saúde.

Já a limpeza e higienização deve obedecer a NBR 14.679 (ABNT) - Sistemas de Condicionamento de Ar e Ventilação – Execução de Serviços de Higienização e Portaria 3.523/98 do Ministério da Saúde.

A manutenção normalmente tem por objetivo manter os equipamentos mecânicos e eletro-eletrônicos em boas condições de operação, visando a dar uma maior vida útil ao sistema. No entanto, em sistemas de ar condicionado a influência da manutenção na qualidade do ar interior deve ser observada, pois o conjunto de equipamentos e subsistemas devem operar harmoniosamente, devendo propiciar ao sistema de ar condicionado controlar a concentração de poluentes em um ambiente através da filtragem e renovação do ar ambiente para diminuir a carga sobre os filtros e para diminuir a concentração de poluentes não retidos pelos filtros convencionais (odores, vapores, partículas sub-micrônica).

Uma manutenção adequada e constante que incluí, entre outras coisas, a limpeza periódica das peças, é fundamental não só para garantir a qualidade do ar interno mas também para assegurar a eficiência do sistema.

Um projeto de ar condicionado deve sempre prever o acesso fácil do técnico para realizar a descontaminação interna do sistema, o que significa deixar portas de acesso bem localizadas e dimensionadas, devendo ser deixado de lado uma prática comum, onde restava ao ar condicionado os espaços que sobram.

A falta de manutenção ou uma manutenção mal feita pode, por exemplo, ocasionar a saturação dos filtros. Filtros sujos podem se romper e soltar na corrente de ar os poluentes retidos, por isso precisam sempre ser limpos ou substituídos.

Também é comum em instalações de ar condicionado o mau assentamento dos filtros em suas molduras, gerando frestas largas que permitem a passagem de grande quantidade de ar não filtrado. Os poluentes não retidos se acumulam em diversas partes do sistema, por exemplo, na unidade condicionadora, onde aderem às aletas da serpentina.

A principal fonte de poluição biológica, em ambientes fechados e climatizados artificialmente, é a bandeja de condensados das máquinas de ar condicionado, por acumularem água, principal meio de multiplicação microbiana (fungos e bactérias), promovendo a instalação de um complexo ecossistema, gerando a formação de biofilmes. Esta situação pode agravar-se se o caimento da bandeja estiver incorreto, pois sem o escoamento perfeito da água, o depósito de água é inevitável. Então esta matéria microbiológica é espalhada pelo ambiente através da máquina de ar condicionado, que associada à baixa taxa de renovação de ar promove um aumento no número de microorganismos no ambiente na ordem de 1.000 a 100.000 vezes maior em comparação ao ambiente externo.

Existem, no mercado, alguns produtos químicos que mantêm a superfície das aletas das serpentinas livre de depósito e também que combatem o crescimento de germes nas bandejas.


Esses produtos, segundo advertem os técnicos da área, não substituem a remoção dos depósitos e devem atuar como coadjuvantes na limpeza.

A sujeira também pode se acumular nas paredes das tubulações da rede de dutos. Este local é considerado um dos maiores proliferadores de microorganismos nocivos à saúde. Responsável pela propagação de doenças entre os usuários de ar condicionado, pelo fato de muitas vezes estarem colocados em posições pouco estratégicas que dificultam o acesso dos equipamentos de limpeza, os dutos costumam ficar esquecidos por muito tempo, só sendo lembrados quando o usuário começa a apresentar os sintomas provocados pela má qualidade do ar.

A limpeza de dutos, como serviço profissional existe desde 1932, e durante mais de meio século a limpeza de dutos de ar foi feita manualmente. O serviço adquiriu uma súbita importância a partir de 1976, quando 29 pessoas morreram vítimas de uma bactéria originada nos dutos dos sistema de ar condicionado central de um hotel na Filadélfia. Em 1989, a questão da higienização de dutos atraiu a atenção de cientistas de todo o mundo, resultando na consolidação do conceito de “Síndrome do Edifício Doente”. Em 1991 o parlamento sueco aprovou uma legislação específica envolvendo verificação nos sistemas de ventilação dos edifícios. Neste ano surgiram as técnicas de limpeza através de conjunto de equipamentos robotizados. A higienização robotizada iniciou-se no Brasil no ano de 1994.

É justamente para evitar que a situação chegue ao ponto de difícil limpeza e remoção da sujidade, que os fabricantes e instaladores de ar condicionados chamam a atenção para a importância de uma manutenção periódica e correta, ou seja, atuar de forma precentiva para evitar a corretiva.

Cabe a manutenção, portanto, a conservação das condições previstas em projeto, podendo, portanto, intervir nos seguintes aspectos.

Filtragem – manter os filtros corretamente instalados e proceder a sua substituição ou regeneração em tempo hábil. O melhor indicador do grau de carregamento de um filtro e portanto de necessidade de sua substituição é a perda de carga do ar medida por manômetro diferencial, já que a aparência não é indicação confiável do grau de carregamento.

Limpeza – a existência de filtros não garante a limpeza dos sistema e a boa qualidade do ar, já que a maioria dos filtros permitem a passagem de grande parte dos poluentes carregados pelo ar. Estes poluentes se acumulam nas paredes do condicionador, serpentinas, dutos, bandeja do condensado, podendo formar lodo e se tornar caldo de cultura de microorganismos (fungos, bactérias, algas, etc), os quais podem ser arrastados pelo ar e reintroduzidos no ambiente como perigosos poluentes. É, portanto, responsabilidade da manutenção proceder limpeza escrupulosa e periódica dos componentes dos sistema de ar condicionado, principalmente da bandeja de condensado, utilizando, se necessário, produtos químicos adequados que combatem a formação de lodo e a proliferação de microorganismos. A freqüência das limpezas será tanto maior quanto menor for a efetividade de filtragem, cabendo analisar se menores custos de manutenção não compensariam o maior custo de filtros de maior eficiência.

Renovação do ar – muitas vezes a taxa de ar exterior prevista no projeto não se efetiva na prática, devido a: mudança de lay-out, tipo de ocupação do recinto, equipamentos poluidores não previstos, filtros entupidos, etc. A equipe de manutenção deve conhecer o projeto e ter condições técnicas de medir a renovação de ar exterior com o objetivo de apontar as eventuais falhas.

Hoje estão surgindo diversas opções com relação à ventilação, que trazem vantagens sobre os sistemas tradicionais, diminuindo o fluxo turbulento, o consumo de energia para movimentar o ar e etc.

Como muitas vezes são exigidas grandes vazões, estas ocasionam altas velocidades nas zonas de ocupação e temperaturas desconfortáveis. Muitos contaminantes (odores, vírus, germes, fumaça de cigarro, etc) são distribuídos por todo o ambiente, apenas mais ou menos diluídos pelo ar exterior.

A seguir apresentaremos uma solução usada com sucesso há mais de dez anos na Europa e no resto do mundo, tendo sido eficiente, independente das diferentes zonas climáticas e das condições do ar exterior.


O sistema de fluxo de deslocamento é basicamente um sistema no qual o ar é insuflado na sala próximo ao chão a uma baixa velocidade. A temperatura de insuflamento é cerca de 4 a 5 °C abaixo da temperatura da sala. Devido à baixa velocidade de entrada do ar, praticamente não há indução, o que significa não haver mistura do ar primário com o ar secundário. O ar frio insuflado se distribui uniformemente sobre todo o piso. Fontes quentes na sala tais como pessoas e equipamentos, provocam uma corrente ascendente de convecção. Experiências mostram que a perturbação causada por fumantes nas proximidades não afetam a pessoas em estudo. Na verdade, as pessoas respiram apenas o ar que envolve o próprio corpo e não o ar a 10 cm de distância ou mais. Desta forma, os fumantes deixam de ser um problema. Também a dispersão de vírus e germes causadas por pessoas e fortemente reduzida.


14 SOBRECARGA TÉRMICA

14.1. Clima do Brasil No Brasil, predominam climas quentes, com temperaturas médias superiores a 20º C.

Contribuem para isso o fato de o país ter 92% de seu território na zona intertropical e relevo marcado por baixas altitudes. Os tipos de clima presentes no país são equatorial, tropical, tropical de altitude, tropical atlântico, semi-árido e subtropical. Clima equatorial – Domina a região amazônica e caracteriza-se por temperaturas médias entre 24ºC e 26ºC. Clima tropical – Está presente em extensas áreas do Planalto Central e das regiões Nordeste e Sudeste, além de do trecho norte da Amazônia, correspondente ao estado de Roraima. As temperaturas médias excedem os 20ºC. Clima tropical de altitude – Predomina nas áreas elevadas (entre 800m e 1.000m) do planalto Atlântico do Sudeste, estendendo-se pelo norte do Paraná e sul do Mato Grosso do Sul. Apresenta temperaturas médias entre 18ºC e 22ºC. Clima tropical atlântico – É característico da faixa litorânea que vai do Rio Grande do Norte ao Paraná. As temperaturas variam entre 18ºC e 26ºC. Clima semi-árido – predomina especialmente nas depressões entre planaltos do sertão nordestino e no trecho baiano do Vale do Rio São Francisco. Suas características são temperaturas médias elevadas, em torno de 27ºC. Clima subtropical – Predomina ao sul do Trópico de Capricórnio, compreendendo parte dos estados de São Paulo, Paraná, Mato Grosso do Sul, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Caracteriza-se por temperaturas médias inferiores a 18ºC.

14.2. Conceitos Gerais O ser humano mantém uma temperatura interna aproximadamente constante (em torno de

37ºC) seja qual for a temperatura externa (do ambiente). Essa característica está ligada a existência de um mecanismo fisiológico de regulação da

temperatura interna do corpo, o qual é responsável pela conservação e dissipação do calor. A temperatura da pele, para que se mantenha o equilíbrio térmico entre o corpo e o

ambiente, deve ser sempre menor do que a temperatura central do corpo em mais ou menos 1ºC. O equilíbrio térmico entre o corpo e o ambiente baseia-se na igualdade: Quantidade de calor recebida = Quantidade de calor cedida As trocas de calor necessárias para que se mantenha essa igualdade dependem,

fundamentalmente, das diferenças de temperatura entre a pele e o ambiente e o da pressão de vapor d’água no ar em torno do organismo, a qual, por sua vez, é influenciada pela velocidade do ar.

É importante ressaltar que a troca de calor sempre ocorre no sentido do corpo com maior temperatura para o de menor temperatura.

São quatro as formas pelas quais se procedem essas trocas: Condução – pelo contato direto do corpo com objeto mais quente; Convenção – através do ar ou outro fluido em movimento; Radiação – através de ondas eletromagnéticas (normalmente o infravermelho). Esses três processos podem ocorrer devido a existência de fontes externas com

temperatura mais elevada do que a da pele. Esse calor transferido é chamado de calor sensível. Existe ainda um quarto processo que está ligado ao calor latente, utilizado para mudança

de estado (de água, em estado líquido para vapor d’água). Evaporação – esse processo de troca acorre sem que seja modificada a temperatura. Assim, o calor recebido pelo corpo, nos casos de exposição a temperaturas elevadas, é

utilizado pelo organismo para evaporar parte da água interna através de sudorese, não permitindo o aumento da temperatura interna.

14.2.1 Fatores de influência Para que ocorra a troca térmica, existem fatores de influência:


• Temperatura do ar Em função da temperatura ambiente, o organismo pode ceder ou receber calor contido no

ar através do mecanismo de condução-convecção, contribuindo nos casos extremos com o esforço do organismo para compensar as diferenças;

• Umidade relativa do ar Como a perda de calor sensível é conseguida através da perda de água, para resfriar a

superfície do corpo, se a umidade for elevada, haverá dificuldade em conseguir o débito ideal, que é de 600 Kcal/h. Em alguns processos há uma significativa evaporação dos processos de resfriamento, o que acarreta maior umidade interna e maior dificuldade de compensação do individuo ao ambiente;

• Velocidade do ar No mecanismo convecção-condução, a velocidade do ar é um elemento valioso, pois

ajuda pelo efeito de turbulência superficial a evaporar a água contida na superfície da pele, provocando resfriamento.

• Calor radiante Fontes consideráveis de calor radiante que acontecem na indústria, onde corpos

incandescentes emitem radiação, infra-vermelha para o ambiente, contribuição com um ganho de calor, e que, dependendo de sua intensidade, poderão causar alguns problemas, como queimaduras de pele, cataratas e casos extremos de lesões de retina;

• Atividade do trabalhador Quanto mais intensa for a carga de trabalho do operário, tanto maior será seu gasto

metabólico e, conseqüentemente, maior a dificuldade de aclimatação ao meio ambiente.

14.2.2 Metabolismo Como metabolismo entende-se o conjunto de fenômenos químicos e físico-químicos,

mediante os quais são feitas a assimilação e desassimilação das substâncias necessárias a vida. Calor metabólico – é o calor produzido por esse conjunto de reações. Quando o homem estiver em jejum e em repouso esse calor denomina-se Calor

Metabólico Basal. A partir do próximo item, analisaremos as diversas formas de obtenção de índices ou

parâmetros utilizados como referencias na identificação do conforto do organismo humano quando expostos ao calor nos ambientes de trabalho.

14.3. Avaliação de Sobrecarga Térmica Os fatores que determinam a sobrecarga térmica são: a temperatura ambiente, a umidade

relativa, o calor radiante, a velocidade do ar e o metabolismo gerado no desenvolvimento do trabalho/atividade. Por conseguinte, qualquer método de trabalho que vise a avaliação da sobrecarga térmica deverá levar em conta os citados fatores.

Existem diversos métodos e estudos que pretendem avaliar, mediante a utilização de um índice as características do ambiente, bem como, os limites aceitáveis de exposição ao calor aos quais podem estar expostos os trabalhadores. No entanto, devido a grande quantidade de variáveis envolvidas no processo não se conseguiu ainda nenhum método que reflita de maneira fiel a avaliação da sobrecarga térmica.

Apresentaremos agora a fundamentação e método de alguns dos índices mais utilizados, fazendo uma análise prática de sua aplicação no campo da Segurança e Saúde do Trabalhador.

Os métodos podem ser divididos em dois grandes grupos:


• Métodos Fisiológicos (Empíricos) Estes métodos estão baseados em estudos realizados com grupos de pessoas (grupos de

controle). A partir da analise dos dados estatísticos obtidos, são construídos gráficos e tabelas que são utilizados como base para avaliação do problema.

• Métodos Instrumentais Esses procedimentos procuram buscar um modelo físico/matemático que se assemelhe às

condições a que estariam sujeitos os trabalhadores, quando expostos aos fatores do ambiente que influenciam a sobrecarga térmica.

Entre os métodos fisiológicos adquire importância o Índice de Temperatura Efetiva.

14.3.1 Índice de Temperatura Efetiva Esse índice foi inicialmente proposto (1923) pela American Society of Heating and

Vantilantng Engineers (ASHRAE). Concebido a princípio como um critério de avaliação de conforto térmico, o método está baseado no estudo das respostas de grandes conjuntos de pessoas que trabalham em ambientes com diferentes com diferentes combinações de temperatura, umidade e movimentação de ar. A idéia fundamental do método foi de reunir, em uma única designação, ou seja, em um índice, todas as condições climáticas que produzem uma mesma ação fisiológica.

Assim, por exemplo, as condições de temperatura do ar de 20ºC com umidade relativa de 100%, sem movimentação de ar (v = 0 m/s) corresponderá a uma temperatura efetiva de 20ºC.

Utilizando-se de dados obtidos com base puramente subjetiva serão verificadas outras temperaturas que, para umidades relativas diferentes, provoquem as mesmas sensações de calor que a temperatura efetiva de 20ºC.

Isso ocorre para as condições do ambiente com umidade relativa do ar de 20% e temperatura de 24ºC (sem movimentação de ar).

Todas as respostas subjetivas podem ser plotadas em gráficos (diagramas psicrométricos) e com eles obtidos os valores do Índice de Temperatura Efetiva.

O índice de Temperatura Efetiva é determinado através da utilização de ábacos, em que três variáveis são plotadas:

- Temperatura de bulbo seco (Tbs) - Velocidade do ar (Va) - Temperatura de bulbo úmido (Tbu) A temperatura de bulbo úmido incorpora a variável de umidade relativa do ar, necessária

ao cálculo da temperatura efetiva. O Índice de Temperatura Efetiva perde representatividade quando aplicado em

exposições ao calor em condições distintas das de conforto térmico, já que não completa nenhum fator para avaliação do metabolismo total.

Esse índice já foi adotado no Brasil para a caracterização de condições insalubres (TE > 28ºC – Portaria 491), tendo sido revogado quando da entrada em vigor da Portaria 3.214/78 – NR – 15 – anexo 3 que instituiu o IBUTG como índice de avaliação das condições de insalubridade.

Atualmente, o Índice de Temperatura Efetiva é adotado como parâmetro na determinação de conforto térmico (NR – 17 – Ergonomia, item 17.5.2 – alínea “b”).

De posse desses valores, os mesmos devem ser comprados com àqueles especificados pelas Normas Técnicas como limites de tolerância para conforto térmico.

O Índice de Temperatura Efetiva (TE) foi o primeiro dos índices empíricos estabelecidos e até recentemente o mais largamente utilizado para a determinação da avaliação de calor nos ambientes de trabalho.

A umidade absoluta do ar é responsável pelo controle da evaporação de suor gerado pelo corpo. Uma umidade absoluta de ar elevada dificulta a evaporação do suor, e representa, portanto, uma barreira técnica para o organismo eliminar o calor gerado pelo metabolismo.


A atmosfera em que vivemos é uma composta de uma fase gasosa (21% de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% para outros gases) e vapor d’água. O ar não pode conter, a uma tal temperatura, mais que uma certa quantidade de vapor d’água.

A umidade relativa do ar é definida como sendo a relação entre o peso de vapor d’água

contido em um dado volume de ar, e o peso do mesmo que saturaria a mistura a mesma temperatura, em igual volume de ar.

Como a umidade relativa do ar é função da temperatura do ambiente, quando a temperatura aumenta (umidade absoluta do ar constante), diminui a umidade relativa do ar. Com isso diminui a influência da umidade no cálculo do índice, ou seja, o índice subestima a importância da umidade do ar.


Quando a temperatura do ambiente diminui (umidade absoluta do ar constante), aumenta a umidade relativa do ar, fazendo com que cresça sua influência no cálculo do índice, ou seja, nessa situação a importância da umidade do ar é superestimada.

Deve-se ainda acrescentar que podem apresentar-se duas situações distintas para aplicação desse índice.

A primeira, refere-se as condições laborais em que o trabalhador encontra-se sem vestimenta completa, ou seja, de dorso descoberto; a segunda refere-se àquelas em que o trabalhador encontra-se com o dorso coberto.

Para a determinação do índice aplicam-se ábacos, que são construídos levando em conta essas condições diferentes de troca de calor com o ambiente.

- na primeira com o dorso desnudo, a evaporação cresce com o aumento da área de evaporação e, portanto, o Índice de Temperatura Efetiva é menor;

- na segunda, quando o trabalhador se encontra vestido, isto é, de dorso coberto, o Índice de Temperatura Efetiva resultante será maior.

Outra restrição que se apresenta quando da aplicação desse índice é que o mesmo não leva em conta a troca de calor devida a radiação. Quando existem fontes de calor radiante no ambiente, as variáveis utilizadas não são suficientemente representativas das verdadeiras condições de exposição ao calor.

Nesse caso, usa-se o Índice de Temperatura Efetiva Corrigido, que é obtido substituindo-se nos ábacos a Temperatura de Bulbo Seco (Tbs) pela Temperatura de Globo (Tg) (que é representativa do calor radiante) e, com auxílio de uma carta psicrométrica, determina-se a Temperatura de Bulbo Úmido (Tbu) que o ar possuiria com a mesma quantidade de vapor d’água (ou seja, com a mesma umidade absoluta) se esse ar fosse aquecido para a nova temperatura.

Para o caso de aplicação das grandezas descritas com vistas ao atendimento da NR – 17 – Ergonomia, as condições limitantes são: além da temperatura efetiva entre 20 e 23ºC, a velocidade do ar não podendo ser superior a 0,75m/s (1,5 pés/s) e a umidade relativa do ar não podendo ser inferior a 40%.

Dentro desses condicionantes, sem existência de fontes de calor radiante no ambiente, a temperatura efetiva é um índice razoavelmente representativo do conforto térmico. Não se pode, entretanto, concluir que a inobservância desses parâmetros possa levara se considerar a existência de condições de insalubridade por calor.

De qualquer forma o Índice de Temperatura Efetiva é mais representativo das condições de conforto térmico do que o IBUTG.

14.3.2 Índice de Sobrecarga Térmica O Índice de Sobrecarga Térmica foi desenvolvido, na década de 50,por Belding e Hatch

na Universidade de Pittsburgh e combinava os efeitos do calor radiante e de convecção com o calor gerado pelo metabolismo.

O Índice de Sobrecarga Térmica (IST) é essencialmente uma decorrência da equação de balanço térmico que inclui fatores metabólicos e ambientais.

Belding e Hatch partiram do princípio fisiológico de que o Maximo tolerável de exposição a calor é aquele que em o equilíbrio térmico possa ser mantido (para determinada carga de trabalho), que haja elevação excessiva da temperatura da pele. O valor do IST representa a relação entre a quantidade de calor que um individuo, submetido a um ambiente térmico determinado, necessita evaporar através da sudorese e a quantidade de máxima de calor que pode ser eliminada naquele ambiente.

Em outras palavras o IST é quociente entre a evaporação requerida (Ereq) e a evaporação máxima (Emáx), normalmente expressa sob a forma percentual.

IST = (Ereq/Emáx).100 O IST é um dos métodos que permite uma avaliação mais correta da sobrecarga térmica,

tendo em vista que contempla todos os parâmetros que influem nos ganhos e perdas de calor pelo indivíduo. Seu principal inconveniente está na complexidade dos cálculos para determinação do calor radiante e de convecção e na necessidade da exata determinação de todos os parâmetros físicos e do metabolismo total que não são facilmente medidos de uma maneira exata.


A evaporação requerida (Ereq) e a evaporação máxima (Emáx) podem ser avaliadas por meio de equações empíricas desenvolvidas por Mc Karns e Brief mediante a utilização de um nomograma. As equações utilizadas são as seguintes:

R = 17,5 (Tw – 95) C = 0,756 VO,6 (Ta – 95) Emáx = 2,8 VO,6 (42 – Pw) Onde: R = Calor trocado por radiação (Btu/h) C = Calor trocado por convecção (Btu/h) Emáx = Calor máximo perdido por evaporação (Btu/h) Tw = Temperatura radiante média (ºF) Ta = Temperatura ambiente (ºF) V = Velocidade do ar (ft/min) Pw = Pressão de vapor (mm Hg) Cabe aqui informar que este índice é um indicador das condições de desconforto térmico,

o IST não é aplicável em condições de excessivo calor. O IST não identifica corretamente as diferenças existentes em um ambiente quente e seco e outro quente e úmido.

14.3.3 Índice do Bulbo Úmido e Termômetro de Globo (IBUTG) O Índice de Bulbo Úmido e Termômetro de Globo (IBUTG) é valor médio obtido através

do cálculo levando-se em conta a temperatura de bulbo úmido, temperatura radiante (do globo) e temperatura de bulbo seco do ar.

CALOR

NR – 15 / ANEXO N° 3

IBUTG

AMBIENTES INTERNOS OU EXTERNOS AMBIENTES EXTERNOS

SEM CARGA SOLAR COM CARGA SOLAR

IBUTG = 0,7Tbn + 0,3Tg IBUTG = 0,7Tbn + 0,1Tbs + 0,2Tg

IBUTG = Índice de Bulbo Úmido e Termômetro de Globo Tbn = Temperatura de bulbo úmido natural Tg = Temperatura de globo Tbs = Temperatura de bulbo seco A sobrecarga térmica está relacionada com o ambiente (exposição) e com a atividade

física do trabalhador (metabolismo). O trabalhador pode alternar trabalhos em ambientes termicamente severos com locais

termicamente mais amenos, ou com descanso (sentados em repouso) no mesmo local. Obs.: Os períodos de descanso são considerados tempo de serviço para todos os efeitos

legais. A alternância de condições térmicas deve ocorrer em ciclos de no máximo 60 minutos.


LIMITES DE TOLERÂNCIA PARA EXPOSIÇAO AO CALOR PARA REGIME DE TRABALHO – DESCANSO, COM DESCANSO NO PROPRIO LOCAL DE TRABALHO ( VALORES DE IBUTG DADOS

EM ºC)

REGIME DE TRABALHO-DESCANSO COM TIPO DE ATIVIDADE DESCANSO NO PRÓPRIO LOCAL DE TRABALHO (P/HORA)

TIPO DE ATIVIDADE

LEVE MODERADA PESADA TRABALHO CONTÍNUO ATÉ 30,0 ATÉ 26,7 ATÉ 25,0 45 MINUTOS TRABALHO 15 MINUTOS DESCANSO

30,1 A 30,6 26,8 A 28,O 25,1 A 25,0

30 MINUTOS TRABALHO 15 MINUTOS DESCANSO

30,7 A 31,4 28,1 A 29,4 26,0 A 27,9

15 MINUTOS TRABALHO 45 MINUTOS DESCANSO

31,5 A 32,2 29,5 A 31,1 28,0 A 30,0

NÃO É PERMITIDO O TRABALHO SEM A ADOÇÃO DE MEDIDAS ADEQUADAS DE CONTROLE

ACIMA DE 32,2

ACIMA DE 31,1

ACIMA DE 30,0

NOTA: A determinação do metabolismo é feita consultando-se a tabela Taxas de Metebolismo por tipo de atividade.

LIMITES DE TOLERÂNCIA PARA EXPOSIÇÃO AO CALOR PARA REGIME DE TRABALHO

DESCANSO EM OUTRO LOCAL (DESCANSO TÉRMICO)

M(Kcal/h) MÁXIMO IBUTG (°C)

175 200 250 300 350 400 450 500

30,5 30,0 28,5 27,5 26,5 26,0 25,5 25,0

Onde:

M = 60

...2211 nn TMTMTM ×++×+×

IBUTG = 60

2211 nn TIBUTGTIBUTGTIBUTG ×+×+×

SENDO: M1, M2, ... Mn – Metabolismo nos locais de trabalho IBUTG1, IBUTG2, ... IBUTGn - Valor do IBUTG nos locais de trabalho. T1, T2, Tn – Tempos, em minutos, que se permanece nos locais de trabalho. NOTA: A determinação do metabolismo é feita consultando-se a tabela Taxas de

Metabolismo por tipo de atividade.


TAXAS DE METABOLISMO POR TIPO EE ATIVIDADE

TIPO DE ATIVIDADE Kcal/H SENTADO EM REPOUSO 100 TRABALHO LEVE: Sentado, movimentos moderados com braço e tronco (ex.: datilografia) 125 Sentado, movimentos moderados com braços e pernas. (ex.: dirigir) 150 De pé, trabalho leve, em máquina ou bancada, principalmente com os braços

150

TRABALHO MODERADO: Sentado, movimentos vigorosos com braços e pernas 180 De pé, trabalho leve em máquina ou bancada, com alguma movimentação 175 De pé, trabalho moderado em máquina ou bancada, com alguma movimentação

220

Em movimento, trabalho moderado de levantar ou empurrar 300 TRABALHO PESADO: Trabalho intermitente de levantar, empurrar ou arrastar 440 Pesos (ex.: remoção com pá) trabalho fatigante 550

Segundo a Legislação pertinente NR-15 – Anexo Nº 3, a exposição ocupacional ao calor

deve ser avaliada através do “Índice de Bulbo Úmido – Termômetro de Globo” (IBUTG). Consta ainda, na norma que “...os aparelhos que devem ser usados nesta avaliação são: termômetro de bulbo úmido, termômetro de globo e termômetro de mercúrio comum...”.

O texto acima tem dado margem a discussões e posicionamentos contrários à utilização de equipamentos eletrônicos na determinação do IBUTG. Tal situação é decorrente da falta de atualização do Anexo Nº 3, da Norma Regulamentadora NR-15, o qual não sofreu qualquer alteração desde a aprovação da Portaria Nº 3214, de 08 de junho de 1978. Uma revisão deste anexo certamente incluirá além da especificação do conjunto convencional de calor, a possibilidade de utilização de instrumentação eletrônica na determinação do IBUTG, pondo afim a esse tipo de controvérsia.

Se analisarmos essa questão de um ponto de vista mais amplo e técnico, facilmente concluímos que as idéias contrárias ao uso de sensores eletrônicos na determinação do índice (IBUTG) caminham em sentido contrário da tendência natural e crescente da utilização de tais equipamentos, tanto no Brasil como no resto mundo, em fase da tecnologia disponível.

A utilização de sensores na determinação da temperatura de bulbo úmido natural, temperatura de globo e temperatura do ar está previsto na Norma Internacional ISO 7243 (Estimativa do stress térmico em trabalhadores baseada no Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo – IBUTG). Tal norma considera a possibilidade de utilização de qualquer dispositivo na medição das temperaturas componentes do índice, desde que, após a calibração respeite-se as características e tolerâncias especificadas pela norma. Outra importante fonte de referência, a ACGIH – (American Conference of Governmental Industrial Hygienists), citada pela Norma Regulamentadora NR-9 (Programa de Prevenção de Riscos Ambientais), permite também a utilização de vários tipos de sensores de temperatura, que forneçam leituras idênticas aos termômetros de mercúrio quando estiverem sob as mesmas condições.

O conjunto convencional de calor, como os medidores eletrônicos utilizados na determinação do índice de sobrecarga térmica IBUTG, apresentam vantagens; muitas vezes eles são substituídos indiscriminadamente pelo termômetro do globo úmido (TGU) somente nas situações em que os trabalhadores executem tarefas em ambiente sob pressões anormais, em trabalhos sob ar comprimido, ou trabalhos submersos. Nestes casos, a temperatura de globo úmido (TGU) fornecida pelo Botsball, não poderá exceder a 27ºC no interior da campânula ou eclusa da câmara de trabalho.

Sob o ponto de vista legal, não é valida a utilização do TGU para a avaliação da exposição ocupacional ao calor, exceto para as condições especificadas anteriormente. Vários estudos a respeito fornecem formulas de correlação entre os índices de sobrecarga térmica


IBUTG e TGU, no entanto não devemos esquecer que os valores do IBUTG calculados à partir da temperatura de globo úmido são simplesmente estimativos.

14.4. Avaliação Quantitativa da Sobrecarga Térmica A Avaliação da exposição ao calor consiste na utilização do “Índice de Bulbo Úmido –

Termômetro de Globo” (IBUTG), previsto na Portaria n.º 3214/78 do MTb – NR/anexo n.º 3, item 2.

14.4.1 Metodologia: As medições devem ser efetuadas no local onde permanece o trabalhador, à altura da

região do corpo mais atingida. {Portaria n.º 3214/78 do MTb – NR/15 – anexo n.º 3, item 3}

14.4.2 Instrumentos de avaliação Os instrumentos utilizados são conjuntos de Termômetros instalados em um pedestal

(tripé) composto de: Termômetro de Bulbo Úmido Natural, Termômetro de Globo e Termômetro de Mercúrio Comum.

• Termômetro de Globo (Tg), composto de:

Um Globo constituído por uma esfera oca de cobre de aproximadamente 1mm de espessura e com 152,4 mm de diâmetro, pintada externamente de preto fosco e com abertura, na direção radial, através de duto cilíndrico de aproximadamente 25 mm de comprimento e 18 mm de diâmetro, para a inserção e fixação de termômetro.

Um termômetro de mercúrio com escala mínima de 10ºC a 150ºC e precisão mínima de leitura de +0,1ºC.

Uma rolha cônica de borracha, preferencialmente preta, com diâmetro superior de aproximadamente 20 mm, diâmetro inferior em torno de 15 mm e altura na faixa de 20 a 25 mm vazada na direção do eixo por orifício que permitia uma fixação firme do termômetro.

• Termômetro de Bulbo Úmido Natural (Tbn), composto de: - Um termômetro de mercúrio com escala mínima de 10 ºC A 50 ºC e precisão

mínima de leitura de +0,1 ºC. - Um Erlenmeyer de 125 ml. - Pavio em forma tubular de cor branca de tecido de algodão com alto poder de

absorção de água, com comprimento mínimo de 100 mm (pode ser usado um cadarço (cordão de sapato)).

• Termômetro de Bulbo Seco (Tbs), composto de:

- Um termômetro de mercúrio com escala mínima de 10 ºC a 100 ºC e precisão mínima de leitura de +0,1 ºC.

• Equipamentos Complementares:

- Cronômetro de qualquer natureza com precisão mínima de 1 (um) segundo. - Tripé do tipo telescópio, que atinja uma altura mínima de 1.700 mm, pintado em

preto fosco. - Garras com mufa tipo pinça para fixação dos termômetros, do globo, Erlenmeyer. - Mufas universais para fixação das garras com haste. - Água destilada.

Nota: Os equipamentos de fixação descritos são apenas sugeridos sendo aceitáveis outras formas de fixação desde que comprometam a utilização do termômetro.

14.5. Questões Polêmicas Devem ser levadas em conta na aplicação do Anexo 3 da NR – 15 apenas as fontes

artificiais de calor e desconsideradas as naturais? Atualmente a NR/15 Atividades e Operações Insalubres, em seu Anexo 3 Limites de

Tolerância para Calor, indica dois procedimentos para cálculo do IBUTG, um para ambientes internos (sem carga solar) e outro para ambientes externos (com carga solar e Fontes Artificiais


ou somente Fontes Naturais). Isto posto, dentro do que prescreve o diploma legal, devemos aplicar os Limites de Tolerância para Calor seja o mesmo gerado por fontes naturais ou artificiais.

Julgamos que a origem de tal dúvida decorre do fato de que anteriormente a entrada em vigor da Portaria n.º 3.214/787, a portaria MTPS n.º 491 de 10.09.1965 então vigente, determinava que a caracterização de insalubridade por calor ficasse restrita aos ambientes com fontes artificiais, não levando em conta a contribuição decorrente da exposição a radiação solar.

Qual a metodologia a ser utilizada para a realização das avaliações de calor? Atualmente a metodologia nacional mais utilizada é a NHT 01 C/E da FUNDACENTRO

que define os procedimentos básicos que devem ser seguidos quando da realização de avaliações de calor.

A metodologia da FUNDACENTRO foi elaborada tomando-se por base a avaliação executada com auxilio de “árvore de termômetros”. Na época da elaboração da metodologia o número de equipamentos eletrônicos para a avaliação de calor ainda era muito reduzido. Atualmente com o avanço da tecnologia digital os profissionais envolvidos contam com equipamentos eletrônicos bastante precisos e repletos de recursos (armazenamento de várias medições, impressão de resultados e outros), e ainda com a vantagem de serem equipamentos portáteis bem mais fáceis de serem montados e transportados.

Será o IBUTG o índice mais adequado para avaliação de sobrecarga térmica no Brasil? Obviamente, o IBUTG não é adequado para a nossa realidade, pois foi elaborado para as

condições americanas de tratamento militar. Para encontrarmos uma solução para esse problema teremos que elaborar um novo índice ou adaptarmos o IBUTG às condições brasileiras.

Quais as medidas sugeridas? Sem a realização de pesquisas especificas para as condições do trabalhador brasileiro,

ficamos sujeitos a copiar, e normalmente de maneira atrasada no tempo e defasada na qualidade, as experiências americanas ou européias. E com a agravante que, para o caso brasileiro esses limites adotados são utilizados para caracterização legal dos adicionais de insalubridade e com reflexos até na concessão do beneficiamento da aposentadoria especial.

Necessitaria, portanto, a SSST, em conjunto com a FUNDACENTRO, Sociedades Técnicas e Universidades iniciar uma ampla pesquisa e profunda das verdadeiras contribuições das condições ambientais do calor para a saúde do trabalhador brasileiro.

14.6. Reações do Organismo ao Calor Em função do tipo de atividade, temos um somatório de cargas térmicas sensíveis e

irradiantes que passam a competir com o trabalhador em seu meio ocupacional, e no caso de extrapolarem os limites seguros, o organismo tem seus mecanismos de defesa que são:

14.6.1 Vasodilatação periférica de (para o frio) Quando a quantidade de calor perdido pelo corpo é menor que o calor ganho, a primeira

ação de defesa é a vasodilatação periférica, que implica em maior fluxo de sangue na superfície do corpo e num aumento da temperatura da pele. Estas alterações resultam em um aumento da qualidade de calor perdido ou numa redução do calor ganho. O fluxo de sangue no organismo transporta calor do núcleo do corpo para a superfície, onde acontecem as trocas;

14.6.2 Sudorese (para o calor) Outro mecanismo de defesa é a sudorese, perda de calor através da transpiração. A

quantidade de suor produzido pode, em curtos períodos, atingir até dois litros de água por hora, embora em um período de várias horas não excede a um litro quando um homem padrão perde teoricamente para o ambiente até 600 kcal/h.


14.7. Problemas ou Doenças

14.7.1 Exaustão do Calor Uma baixa pressão arterial é o evento crítico resultante, devido, em parte, a uma

inadequada saída de sangue do coração e, em parte, uma vasodilatação que abrange uma extensa área do corpo.

14.7.2 Desidratação Em seu estado inicial, a desidratação atua, principalmente, reduzindo p volume de sangue

e promovendo a exaustão do calor. Mas em casos extremos, produz distúrbios na função celular, provocando até a deterioração do organismo.

Ineficiência muscular, redução da secreção (especialmente das glândulas salivares), perda de apetite, dificuldade de engolir, acúmulo de ácido nos tecidos irão ocorrer com elevada intensidade. Uremia temporária, febre e morte ainda podem ocorrer.

14.7.3 Cãimbras de calor Ocorrem espasmos musculares, seguindo-se uma redução do cloreto de sódio no sangue,

de modo a atingir concentrações inferiores a um certo nível crítico. A alta perda do cloreto é facilitada pela intensa sudorese e falta de aclimatização.

14.7.4 Choque térmico Ocorre quando a temperatura do núcleo do corpo é tal, que põe em risco algum tecido

vital que permanece em contínuo funcionamento. É devido a um distúrbio no mecanismo termo-regulador, que fica impossibilitado de manter um adequado equilíbrio térmico entre o indivíduo e o meio.

14.7.5 Exaustão Insuficiência de suprimento de sangue no córtex cerebral, resultante da vasodilatação em

resposta ao calor. A baixa pressão arterial é o evento crítico desta situação;

14.8. Medidas de Controle Antes de se adotar qualquer medida de controle, deve-se estudar bem a situação

analisando-se as alternativas possíveis e então se tomar as medidas mais recomendáveis para o caso. Devendo-se sempre serem tomadas, primeiro, medidas de controle sobre a fonte, depois em sua trajetória, para a seguir aplicar medidas de controle sobre os trabalhadores.

A primeira medida indicada sempre, é referente ao estudo do processo e dos equipamentos dissipadores de calor no ambiente, procurando-se buscar uma solução com relação a modificação do processo, ou então com o isolamento dos equipamentos que são grandes fontes de calor em um espaço fechado evitando-se assim que se exponha vários trabalhadores ao calor. Também se pode realizar isolamento térmico da superfície dos equipamentos dissipadores de calor e proteger os trabalhadores da irradiação de calor com anteparos apropriados.

Uma das principais medidas de controle com relação a sobrecarga térmica está relacionada com a adoção de sistema de ventilação adequado, que pode ser natural ou artificial.

Quando a utilização da ventilação for insuficiente para resolver uma situação de excesso de calor no ambiente de trabalho, ainda pode-se adotar um sistema de refrigeração ou de ar condicionado. O resfriamento de um ambiente ainda, pode ser obtido com a pulverização de água sobre as superfícies do ambiente, pois a água ao se evaporar carrega o calor do ambiente.

O trabalhador deve usar roupas adequadas e no caso de calor por radiação também se indica a utilização de óculos apropriados.

No caso de trabalho em locais quentes se recomenda-se pausas para repouso, limitação de tempo de exposição, reposição hídrica adequada – beber pequenas quantidades de líquido (0,25l/vez), freqüentemente, além do treinamento adequado.


15 TEMPERATURAS BAIXAS

15.1. Conceitos Gerais O organismo humano não se aclimata ao frio da mesma que o calor. Pouquíssimas partes

do corpo podem tolerar exposição ao frio sem a proteção de roupas adequadas, sob pena de sofrer graves conseqüências, que afetarão a saúde, o conforto e a eficiência do trabalho.

15.1.1 Temperatura do núcleo do corpo Temperatura a que estão submetidos os órgãos internos do corpo. Para que as

características funcionais orgânicas sejam preservadas esta temperatura deve ser mantida em torno de 37ºC.

Corresponde à soma do calor produzido internamente, mais o ganho ou perda de calor do ambiente.

15.1.2 Taxa de resfriamento pelo vento Perda de calor por um corpo, expressa em W/m2, a qual é uma função da temperatura do

ar e da velocidade do vento incidindo sob o corpo exposto.

15.2. Avaliação:

15.2.1 Art.253 DA C.L.T. “Para os empregados que trabalham no interior das câmaras frigoríficas e para os que

movimentam mercadorias do ambiente quente ou normal para o frio e vice-versa, depois de uma hora e quarenta minutos de trabalho contínuo, será assegurado um período de vinte minutos de repouso, computado esse intervalo como de trabalho efetivo”.

Parágrafo Único: “Considera-se artificialmente frio, para os fins do presente artigo, o que for inferior, nas

primeira, segunda e terceira zonas climáticas do mapa oficial do Ministério do Trabalho, a 15º (quinze graus), na quarta zona a 12º (doze graus), e nas quinta, sexta e sétima zonas a 10º (dez graus)”.

15.2.2 NR – 15 – Anexo 09 De acordo com a NR 15, Anexo 9, as atividades ou operações executadas na interior de

câmaras frigoríficas ou em locais que apresentem condições similares, que exponham os trabalhadores ao frio, se a proteção adequada, serão consideradas insalubres em decorrência de laudo de inspeção realizada no local de trabalho.

Portanto, esta portaria não fixa temperaturas limites para a caracterização da insalubridade, deixando a critério técnico do perito, quando da sua inspeção no local de trabalho.

15.2.3 Critérios técnicos da FUNDACENTRO O critério adotado pela Fundacentro embasado em estudos e pesquisas bastante

diversificados, tanto de âmbito nacional como internacional, é aquele que considera insalubre uma atividade ou operação quando está for executada em desacordo com a tabela que segue. Está tabela relaciona as faixas de temperaturas com tempos máximos de exposição.

A tabela fixa o tempo máximo de trabalho permitido a cada faixa de temperatura, desde que alternando com recuperação térmica em local fora do ambiente considerado frio.

Limites de tempo para exposição a baixas temperaturas para pessoas adequadamente vestidas para exposição ao frio.


Limites de tolerância para exposição ao frio

Faixa de temperatura de bulbo seco (°C)

Máxima exposição diária permissível para pessoas adequadamente vestidas para exposição ao Frio

15,0 a – 17,9 (*) 12,0 a – 17,9 (**) 10,0 a – 17,9 (***)

Tempo total de trabalho no ambiente frio de 6 horas e 40 minutos, sendo quatro períodos de 1 hora e 40 minutos alternados com 20 minutos de repouso e recuperação térmica, fora do ambiente frio.

-18 a -33,9 Tempo total de trabalho no ambiente frio de 4 horas, alternando-se 1 hora de trabalho com 1 hora de repouso e recuperação térmica, fora do ambiente frio.

-34,0 a -56,9 Tempo total de trabalho no ambiente frio de 1 hora, sendo dois períodos de 30 minutos com separação mínima de 4 horas para repouso e recuperação térmica, fora do ambiente frio.

-34,0 a -56,9 Tempo total de trabalho no ambiente frio de 1 hora, sendo dois períodos de 30 minutos com separação mínima de 4 horas para repouso e recuperação térmica, fora do ambiente frio.

-57,0 a -73,0 Tempo total de trabalho no ambiente frio de 5 minutos, sendo o restante da jornada de trabalho cumprida obrigatoriamente fora do ambiente frio.

(*) Faixa de temperatura válida para trabalhos em zona climática quente, de acordo com o mapa oficial do IBGE.

(**) Faixa de temperatura válida para trabalhos em zona climática subquente, de acordo com o mapa oficial do IBGE.

(***) Faixa de temperatura válida para trabalhos em zona climática mesotérmica, de acordo com o mapa oficial do IBGE.

15.3. Exposição Ocupacional ao Frio

15.3.1 Atividades exercidas ao ar livre - Construção civil - Agricultura - Pesca - Exploração de petróleo - Policiamento - Resgate e salvamento

15.3.2 Atividades exercidas em ambientes fechados - Câmaras frias - Câmaras frigoríficas - Fabricação de gelo - Fabricação de sorvetes

15.4. Avaliação da Exposição

15.4.1 Temperatura do núcleo do corpo Medida com uso termômetro retal. Em hospitais, o termômetro esofegal é mais usado

para monitorar a temperatura interna.

15.4.2 Temperatura do ambiente Medida com o uso de termômetro de bulbo seco, com capacidade para leituras de pelo

menos – 40C.


15.4.3 Temperatura equivalente de resfriamento Estima a capacidade relativa de resfriamento de uma combinação da temperatura do ar e

velocidade do vento.

15.5. Procedimento para monitoramento dos locais de trabalho - Em locais onde a temperatura é inferior a 16ºC deve ser efetuada uma adequada

termometria. - Sempre que a temperatura em um local de trabalho for inferior a –1ºC, a temperatura de bulbo seco deve ser medida e anotada a cada 4 horas. - Em locais de trabalho ao ar livre, a velocidade do vento deve ser anotada a cada

horas, sempre que exceder a 2 metros por segundo. - Em atividades ao ar livre, a velocidade do ar deve ser medida e anotada juntamente

com a temperatura do ar, sempre que a temperatura for inferior a –1ºC. - Em todos os casos onde são requeridas medições do movimento do ar deve-se usar a

temperatura equivalente de resfriamento, a qual deve ser anotados com os demais dados sempre que for inferior a –7ºC.

15.6. Efeitos do Frio Às baixas temperaturas o corpo perde calor, o que eventualmente conduz a um

decréscimo na temperatura corporal, a menos que alguns fatores compensativos entrem em jogo, tais como, o aumento do calor metabolicamente produzido e a diminuição da circulação periférica, isto é, uma menor quantidade de sangue levada para os vasos localizados logo abaixo da epiderme.

A perda mais significante de calor pelo corpo no frio ocorre com a imersão em água fria ou com a exposição a baixas temperaturas do ar com ventos fortes e usando vestimenta úmida.

Na exposição ao frio a manutenção da temperatura do núcleo do corpo ocorre através de: - decréscimo da perda de calor (vasoconstriçao periférica) - aumento da produção de calor (tremor) - aumento da atividade física Em exposição prolongada ao frio, ocorre a vasodilatação induzida pelo frio para preservar

as funções nas extremidades do corpo. A título ilustrativo a seguir cita-se algumas lesões provocadas pelo frio: - Endurecimento dos membros; - Pés de imersão; - Ulceração do frio; - Doenças no Sistema Respiratório e Reumáticas. Além desses fatores, o frio interfere decisivamente na eficiência do trabalho e na

incidência de acidentes. A eficiência do trabalho é afetada pela tremedeira, evidentemente também pelo

considerável volume de roupas, luvas grossas e pelas paradas freqüentes para esfregar os membros gelados.

A ocorrência de acidentes é devida principalmente pela diminuição da sensibilidade dos dedos das mãos e da flexibilidade das juntas, o que ocorre a uma temperatura aproximada de 15 ºC ou abaixo (temperaturas das mãos).

15.6.1 Lesões não-congelantes do frio 15.6.1.1 Hipotermia

- Redução da temperatura do núcleo do corpo abaixo de 35ºC. - Resulta da incapacidade do corpo de repor a perda de calor para o ambiente. - Temperaturas do ar de até 18,3ºC Temperaturas da água de até 22,2ºC. - Como a condutividade térmica da água é cerca de 20 vezes maior do que a do ar,

ocorre mais rápido em água fria.


15.6.1.1.1 Sinais/Sintomas Confusão, comportamento incomum, coordenação deteriorada, fala enrolada, sonolência,

letargia, inconsciência.

15.6.1.1.2 Tempo de Sobrevivência na Água Fria

TEMPERATURA DA ÁGUA (°C) TEMPO DE SOBREVIVÊNCIA (h) >21,11 Indefinido

21,11 a 15,56 < 12 15,56 a 10 < 6 10 a 4,44 < 3

4,44 a 1,67 < 1 ½ < 1,67 < ¾

15.6.1.1.3 Sinais clínicos progressivos da hipotermia TEMPERATURA INTERNA (°C)

SINAIS CLÍNICOS

37,6 Temperatura retal “normal” 37 Temperatura oral “normal” 36 Aumento da taxa metabólica para compensar a perda de calor 35 Tremor máximo 34 Vítima consciente e respondendo com pressão sangüínea normal 33 Severa hipotermia abaixo desta temperatura 32 31

Consciência nublada, dificuldade de obter a pressão, pupilas dilatadas, mas reagindo à luz, cessação dos tremores

30 29

Progressiva perda da consciência, aumento da rigidez muscular, pulso e pressão difíceis de obter, decréscimo da taxa respiratória

28 Possível fibrilação ventricular com a irritabilidade miocardial 27 Cessam movimentos voluntários, pupilas não-reativa à luz, reflexos

de tendões e superfícies ausentes 26 Vítima raramente consciente 25 Fibrilação ventricular pode ocorrer espontaneamente 24 Edema pulmonar 22 21

Risco máximo de fibrilação muscular

20 Parada cardíaca 18 Vítima de hipotermia acidental mais baixa 17 Eletroencefalograma isoelétrico 9 Paciente de hipotermia induzida artificialmente mais baixo

15.6.1.2 Geladura ou Queimadura do Frio

- Resulta da prolongada exposição ao frio úmido, e ocorre no dorso das mãos pés. - pele avermelhada, inchada e quente - vesiculação e ulceração - formigamento, adormecimento e dor

15.6.1.3 Perniose

Forma severa de geladura caracterizada por escaras negras no dorso das mãos e pés, associada a dores severes.

15.6.1.4 Pé-de-Trincheira / Pé-de-Imerção

- Causada pela prolongada exposição a água fria.


- Afeta extremidades inferiores de trabalhadores relativamente imóveis, e que se encontram imersos em água fria.

- Estágio isquêmico (duração de vários dias): - Área afetada se apresenta inchada, fria, adormecida e branca ou cianótica. - Estágio hiperêmico (duração de 2-6 semanas): - Área afetada se apresenta dolorida e formigando, e com vermelhidão, inchaço,

vesiculação e ulceração. - Estágio pós-hiperêmico (duração de meses): - Parestesia, prurido, dormência, sensibilidade ao frio, pele cinza-azulada ou negra.

15.6.2 Lesão congelante 15.6.2.1 Congelação (“Frostbite”)

- Congelamento localizado e irreversível do tecido, envolvendo a formação de cristais de gelo e ruptura das células.

- Comumente atinge as áreas mais periféricas do corpo (dedos, nariz, orelhas, bochecha)

- A pele congelada em torno de –2,2ºC - Congelação superficial (pele e tecidos subcutâneos): pele cinza-esbranquiçada, seca e

dura, perda de sensibilidade. Reaquecimento causa dor, vermelhidão, inchaço e vesiculação.

- Congelação profunda (pele, tecidos subcutâneos e tecidos mais profundos, incluindo músculos e ossos): área afetada pálida, fria e sólida. Formação de vesículas hemorrágicas profundas, ulceração e necrose. Gangrena seca seguida de auto-amputação.


16 UMIDADE

16.1. Avaliação Qualitativa Laudo de Inspeção realizada no local de trabalho. {Portaria n.º 3214/78 do MTb – NR/15

– anexo n.º10, item 1} “As atividades ou operações executadas em locais alagados, encharcados, com

umidade excessiva, capazes de produzir danos a saúde dos trabalhadores, serão consideradas insalubres em decorrência de laudo de inspeção realizada no local de trabalho”.

UMIDADE

NR – 15 –

ANEXO N° 10

LOCAIS ALAGADOS LOCAIS ENCHARCADOS

16.2. Conseqüências As atividades executadas em locais alagados, encharcados ou com umidade

excessiva, realizadas de maneira periódica e rotineira, sem a devida proteção ao trabalho, pode provocar danos à saúde do mesmo, tais como problemas no aparelho respiratório e reumatismo.

Sempre que possível, em locais úmidos deve ser estudada a possibilidade de existir, permanentemente, uma ventilação mecânica ou natural, para evitar o surgimento de fungos, bactérias e microorganismos que proliferam nestes ambientes.

Nos casos onde o trabalho necessita ser realizado em local úmido é imprescindível a utilização de equipamentos de proteção individual, tais como:

Calça-bota em PVC com costuras eletrônica; Jardineira com botas soldadas; Macacão para saneamento com zíper e fechamento até a altura do peito, permitindo entrar

em áreas alagadas até a altura dos membros superiores; Vestimenta totalmente hermética com equipamento de respiração autônoma ou com ar

mandado. Cada equipamento (E.P.I), obviamente, deve ser compatibilizado com as exigências do

método do trabalho, para obtenção da proteção contra a umidade e também o resultado esperado de desempenho da produção.


17 AVALIAÇÕES E MEDIÇÕES Pode ser distinguida duas modalidades de medições: monitoramento de gases e medições

de grandezas físicas.

17.1. Monitoração de gases no ambiente A monitoração de gases é uma operação de determinação, com aparelhos especiais, dos

níveis ou taxas de gases existentes no ar, a fim de que se possa verificar se os mesmos se acham abaixo ou acima dos limites estabelecidos por lei ou recomendados em normas consagradas. Se estiverem acima desses limites, providências devem ser tomadas.

Em alguns casos, a medição dos teores gasosos é realizada no recinto ou local onde existem pessoas trabalhando nas proximidades do equipamento ou instalação que provoca a poluição. Em outros, pretende-se conhecer os níveis de gases, particulados e vapores externamente às edificações industriais, nas saídas de chaminés, nos limites da área industrial ou fora dela, para uma avaliação dos riscos a que os empregados na indústria ou os moradores e a população em áreas vizinhas possam vir a estar sujeitas.

Na medição de gases são utilizados diversos instrumentos dentre eles podemos destacar: Higro-Termo-Anemômetro, Analisadores de Combustão, Analisadores de Chaminés (Stack

Meter), Analisador de Gases Tóxicos, Medidor de IBUTG, Termômetros, Bombas Bravimétricas, Bomba para Tubos Colorimétricos, Amostradores para Particulados, etc...


18 EXERCÍCIOS

1. Uma serralheria consome em soldas elétricas cerca de 40kg de eletrodos por dia de 8h de trabalho. Calcular as condições mínimas de ventilação a serem adotadas para o recinto. 2. Calcular a ventilação geral diluidora (por exaustão) a ser adotada numa fundição cuja capacidade é de 1t de ferro cinzento a cada 8h. 3. Dimensionar as aberturas para a ventilação natural por termossifão do pavilhão de uma aciaria (Aços Piratini S.A.), cujas características são: - entradas de ar pela parte inferior, por venezianas, com 70% de área livre; - saídas de ar na parte superior por lenternins venezianados, com 70% de área livre; - dimensões do pavilhão: - comprimento, 163m - largura, 107m - altura média, 26m - volume do ambiente, Va = 453.500 m3 - desnível centro a centro entre as venezianas inferiores e as venezianas dos lanternins superiores, 28,6m;

- carga elétrica global do ambiente, incluindo insolação, ocupantes, iluminação e equipamentos, 50.240.000 kJ/h (12.000.000 kcal/h).

- 3. Projetar um sistema de ventilação natural por termossifão para uma fábrica de calçados, cujas características são: - pavilhão industrial de 70 X 30 m, pé-direito de 6m até o forro, cobertura de telhas metálicas em duas águas com 15° de inclinação, lenternim central duplo com proteção contra chuva de vento; - os comprimentos 70 m das laterais podem ser utilizados na proporção de 80% para a colocação de janelas tipo basculante com 50% de área livre para a entrada do ar de ventilação; - como proteção contra a insolação da cobertura será usado forro simples, a fim de garantir perfeito sombreamento da área de trabalho; - rasgos no forro permitirão a circulação adequada de ar de ventilação junto às telhas, para garantir o arrasto de grande parte do calor de insolação que incide sobre a cobertura (> 90%); - carga térmica do ambiente constituída, além da carga térmica residual de insolação da cobertura, que arbitraremos com segurança em 43 kJ/h • m2 (10 kJ/h • m2 ), pelas seguintes fontes de calor: Equipamentos: - estufas de 80 kW com 10% de utilização = 28.800 kJ/h (6.880 kcal/h); - estufas de 60 kW com 100% de utilização = 216.000 kJ/h (51.600 kcal/h); - motores, total de 250 kW com 80% de utilização = 720.000 kJ/h (172.000 kcal/h); - total, 964.800 kJ/h (230.480 kcal/h); Iluminação: - 20 W/ m2 – 72 X 2.100 – 151.200 hJ/h (36.120 kcal/h); Pessoas em atividade média: (400) – 400 X 420 = 168.000 kJ/h (40.000 kcal/h)


4. Temos um pavilhão industrial (figura acima) de uma metalúrgica onde o calor é muito intenso no Verão, devido a irradiação solar e a produção de calor interno na fábrica. Desta forma pede-se para calcular a carga térmica das principais fontes, ou seja, devido a insolação e a dissipada pelos equipamentos, que são os seguintes: Diversos motores elétricos, cuja a potência total é de 700 Cv, Além de iluminação e outros equipamentos elétricos que totalizam 80 KW. No pavilhão ainda possui dois fornos à gás, que apresentam um consumo unitário de 50 Kg /h. Dimensione a área de abertura necessária para a ventilação visando manter o ar no interior no máximo a 5oC superior ao ambiente externo.

5. Projetar a instalação de ventilação do conjunto de escritório esquematizado na figura a seguir. Trata-se de 100 m2 de escritórios esquematizados, com pé-direito de 3,6 (360 m2).


6. Dimensione a rede de dutos de um sistema de ventilação, que apresenta a distribuição e o lay-out acima, e alimenta um conjunto de escritórios.

850 m3/h

2,0 m

3600 m3/h

1.100 3

800 m3/h

850 m3/h

2,0 m

1,0 m

2,0 m 3,0 m


7. Selecionar os ciclones para separação de partículas de madeira de um sistema de ventilação local exaustora cujas características que interessam são: Vs = 3 m3 /s Ym = 1.600 kgf/ m3 ;

.20≥md µ

8. Selecionar o tipo de coletor mais indicado para a separação de poeiras industriais, efluentes de um forno de calcinação, cuja concentração é de 15g m3, com uma granulometria média de 9 µ m. 9. Numa esteira transportadora de cereal (arroz) estão instaladas três campânulas, num total de aberturas de 0,1 m2 em cada uma, de acordo com o esquema da figura a seguir. Dimensionar os sistema de ventilação local exaustora correspondente, com separação dos pós por ciclone, uma eficiência mínima de 85%. Dados: - Ym = 1.600 kgf/ m3 ; - Granulometria: 20 µ m., 85%, 30 µ m., 85%, 40 µ m., 85%,


10. Projetar um sistema de ventilação local exaustora para quatro banhos de 1,5x1,0 m de superfície, destinado ao tratamento de chapas metálicas, com separação de gases e vapores por um coletor úmido tipo orifício, obedecendo às dimensões mostradas na figura a seguir.


11. Projetar um sistema de exaustão para um fogão de 2 X 1,2 m, localizado no centro de uma cozinha de 8 x 8 5 m.


12. Projetar o sistema de ventilação por exaustão para uma pequena cabine de pintura cujas dimensões constam das figuras a seguir.


13. Segundo a NR 15, em seu anexo 3, a exposição ao calor deve ser avaliada através do Índice de Bulbo Úmido – termômetro de Globo (IBUTG). Um grupo de trabalhadores se expõe, durante a jornada de trabalho, a ciclos de trabalho em local protegido e sem carga solar, conforme expresso na tabela a seguir.

Assim, pede-se para calcular o IBUTG. 14. Numa empresa que trabalha com microfusão de metais, segundo levantamento e

medições realizadas, constatou-se que um grupo de trabalhadores realiza as atividades a seguir especificadas, com sua duração e valor das temperaturas:

• Vazamento de metais (5 minutos por hora): Tg = 68,0 oC; Tbs = 42,5 oC; Tbn = 26,4 oC;

• Outras atividades dentro do pavilhão (20 minutos por hora): Tg = 37,1 oC; Tbs = 31,2 oC; Tbn = 22,6 oC;

• Outras atividades à sombra em outro local (o restante do tempo): Tg = 26,1 oC; Tbs = 24,1 oC; Tbn = 16,9 oC; Calcular o IBUTG e o metabolismo e realizar avaliação e análise da situação segundo ao

que estabalece a NR-15.

higiene do trabalho termica ventilacao

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