Índices de conforto térmico · aut0264 conforto ambiental iv – tÉrmica conforto tÉrmico •...

AUT0264 CONFORTO AMBIENTAL IV – TÉRMICA

Índices de conforto térmico


CONFORTO

quanto maior for o esforço de adaptação

maior será a sensação de desconforto


CONFORTO TÉRMICO

• Variáveis envolvidas na transferência de calor

• Variáveis do clima exterior

• Variáveis do conforto humano


Variáveis do conforto 1. Metabolismo (MET)

2. Vestimenta (CLO)

3. Parâmetros que descrevem

termicamente o ambiente

– Temperatura do ar

– Temperatura radiante média

– Velocidade do ar

– Umidade do ar

Fonte: LAMBERTS. Roberto, et al. Eficiência

Energética na Arquitetura. São Paulo


Adaptação do Corpo Humano a seu Meio

Perdas de Calor pelo Corpo Humano

Metabolismo – Interno Externo – Trocas de calor

(Pele) Temperatura do ar

Temperatura radiante

Umidade do ar

Velocidade do ar

Convecção (~40%)

Condução (geralmente mínima)

Radiação (~40 %) Evaporação

(~20%)


TROCAS TÉRMICAS

CV – trocas por convecção

- temperatura do ar

- velocidade do ar

R – trocas por radiação

- temperatura radiante

EV – trocas evaporativas

- temperatura do ar

- umidade do ar

- velocidade do ar


METABOLISMO

METABOLISMO: taxa de transformação da energia química em calor e trabalho mecânico devido as atividades do organismo (1met=58,2W/m²).


Vestimenta: representa barreira contra as trocas térmicas.

É isolante térmico pela camada de ar que mantém entre ela e a pele.

(R = 1 clo = 0,155m² ºC/W).

Resistência térmica de algumas vestimentas

0,05 clo 0,5 clo 1,0 clo 4,0 clo

Fonte: LAMBERTS. Roberto, et al. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo

VESTIMENTA


ESTÍMULOS SENSAÇÕES

O grau de perturbação ou conforto depende da relação MENTE - MEIO O estímulo é objetivo | A sensação é subjetiva

Temperatura do ar Umidade do ar Velocidade do ar Temperatura radiante

(Objetivos, quantificáveis) (Subjetivas, não quantificáveis)

Depende da experiência anterior

ESTÍMULOS E SENSAÇÕES


ADAPTAÇÃO FISIOLÓGICA - “ACLIMATAÇÃO”

Respostas biológicas que resultam de prolongada exposição as condições térmicas características e relativamente extremas.


ADAPTAÇÃO COMPORTAMENTAL

Ação consciente ou inconsciente que uma pessoa poderia fazer para alterar o seu equilíbrio térmico corporal. Mudança de vestuário, acionamento de ventiladores, etc.


Aceitação do ambiente por questões sociais e hábitos culturais

ADAPTAÇÃO SÓCIO CULTURAL


ADAPTAÇÃO PSICOLÓGICA

Diz respeito a uma percepção alterada das condições físicas devido a experiências passadas e expectativas


Conforto Térmico • Variáveis Ambientais

– Temperatura do ar

– Umidade

– Velocidade do ar

– Temperatura radiante

• Variáveis Pessoais

– Atividade

– Vestimentas

• Variáveis Subjetivas


ESCALA DE CONFORTO


Índices de conforto

Índices de Conforto: tendam englobar em um único fator todas as variáveis.

Primeiros estudos: ASHVE (1916) - rendimento do operário na indústria

Índice de conforto de Fanger: ISO 7730 (2005); ASHRAE 55 (2004)

Modelos adaptativos: ASHRAE 55 (2004, 2010); BS EN 1525 (2007)


ET: Temperatura Efetiva - Houghten et al. (1923) / Vernon & Warner (1932)


PMV – Predicted Mean Vote

PPD - Predicted Percentage of Dissatisfied

• PPD < 10% = PMV de - 0,5 a + 0,5

• PPD < 20% = PMV de -0,82 a + 0,82

PMV / PPD – Fanger (1970)


MODELO ADAPTATIVO ASHRAE 55 (2004, 2010)


MODELO ADAPTATIVO BS EN (2007)


Como alternativa à abordagem da arquitetura comercial da globalização,

que transforma todos os edifícios de escritórios em edifícios tipo torre

vidro hermeticamente seladas, Yannas (2008), na publicação

Reconceiving the Built Environments of the Gulf Region, Challenging the

Supremacy of Air Condiontiong, demonstrou a viabilidade de redução do

total de demanda energética para a climatização de um edifício

comercial padrão, em Abu Dhabi, de 230 kWh/m2 ano, para apenas 36

kWh/m2 ano.


Os quase 85 por cento de queda da demanda energética foram alcançados

com uma serie de mudanças no modelo arquitetônico, incluindo a

diminuição da area de vidro nas fachadas (wwr) de 100 para 50 por cento e

a melhora da resistência térmica da área envidraçada e a inserção de

sombreamento, seguidas pela redefinição da temperatura maxima de

conforto de 22°C para 29°C (sendo essa a medida singular de maior

reducao da carga termica de resfriamento), que em conjunto tornaram a

ventilação natural possivel por seis meses consecutivos, no clima

aparentemente tao rigoroso de Abu Dhabi.


Effect Design feature

Positiveadaptiveattributes

123456789

10111213

Openable windowsAdjustable blindsLocally controlled ceiling fanDesk fanLocal building services controlsWorkstation flexibilityFurniture designShallow planCellular roomsGood viewsWell chosen surface finishesDay-lighting and task lightingGood ergonomic design

Negativeadaptiveattributes

12345

Uniformity of physical conditionsDeep planHigh occupant densityExternal noiseCentral building services controls


ESTRATEGIAS DE ADAPTACAO: VENTILADORES


Referências

ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) (1997), Handbook of fundamentals. Atlanta, ASHRAE.

Belding, H S; Hatch, T F (1955), Index for evaluating heat stress in terms of resulting physiological strain. Heating, Piping, Air Conditioning, 27, pp 129-142.

Blazejczyk, Krysztof. Menex 2002. http://www.igipz.pan.pl/klimat/blaz/menex.htm. 2002a. Visited on 04/24/2004.

Bluestein, M; Osczevski, R (2002), Wind chill and the development of frostbite in the face. 15th Conf. on Biomet. and Aerobiology, Kansas City, MO, Amer. Meteor. Soc., pp 168-171, 2002.

Brown, Robert D; Gillespie, Terry J (1995), Microclimatic landscape design: creating thermal comfort and energy efficiency. New York, John Wiley & Sons.

Dominguez et al. (1992), Control climatico en espacios abiertos: el proyecto Expo'92. Sevilla, Universidad de Sevilla.

Gagge, A P; Stolwijk J A J; Hardy, J D (1967), Comfort and thermal sensations and associated physiological responses at various temperatures. Environ. Res., 1, pp 1-20.

Givoni, Baruch (1969), Man, climate and architecture. New York, John Wiley & Sons.

Givoni, Baruch; Noguchi, Mikiko (2002), Issues in outdoor comfort research. Passive and Low Energy Architecture, 17, Cambridge. Proceedings... London, J&J, pp 562-565, 2000.

Höppe, Peter R (1999), The physiological equivalent temperature: a universal index for the biometeorological assessment of the thermal environment. International Journal of Biometeorology, 43, pp 71-75.

Houghten, F C; Yaglou, C P (1923), Determining lines of equal comfort. ASHVE Trans. 29.

ISO. ISO 7933 (1989), Hot environments: analytical determination and interpretation of thermal stress using calculation of required sweat rate. Genève, ISO.

______. ISO 7243 1989), Hot environments: estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT-index (wet bulb globe temperature). Genève, ISO.

Jendritzky, Gerd et al. (1979), Klimatologische Probleme – ein einfaches Verfahren zur Vorhersage der Wärmebelastung, in Zeitschrift für angewandte Bäder und Klimaheilkunde. Freiburg.

Masterton, J M; Richardson, F A (1979), Humidex: a method of quantifying human discomfort due to excessive heat and humidity. Environment Canada, CLI 1-79. Ontario, Downsview, Atmospheric Environment Service.

McAriel, B et al. (1947), The prediction of the physiological effect of warm and hot environments, Med. Res. Council, 47, London.

Monteiro, L. M. Modelos preditivos de conforto térmico em espaços abertos. São Paulo: FAUUSP, 2008.

Ministério do Trabalho (Brasil) (1978), NR15 Atividades e operações insalubres, Anexo 3 - Limites e tolerância para exposição ao calor. Brasília, Ministério do Trabalho.

Nikolopoulou, Marialena (org) (2004), Designing Open Spaces in the Urban Environment: a Bioclimatic Approach. Atenas, CRES.

Siple, P A; Passel, C F (1945), Measurements of dry atmospheric cooling in subfreezing temperatures. Proceedings of the American Philosophical Society, Vol. 89, No. 1, pp 177-199.

Webb, C, Thermal discomfort in an equatorial climate. Journal of the IHVE, 27, p 10.

Yaglou, C P; Minard, D (1957), Control of heat casualties at military training centers. A.M.A. Archives of Industrial Health, 16, pp 302-16.

Índices de conforto térmico · aut0264 conforto ambiental iv – tÉrmica conforto tÉrmico •...

Documents