O conceito do desconforto térmico humano -...

O conceito do conforto

térmico humano Projeto FEUP 2014/2015 – MIEQ

Equipa Q1FQI04_1

Supervisor: José Inácio Martins Monitor: Helder Xavier Nunes

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1.INTRODUÇÃO

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O que é o

conforto

térmico? Como funcionam os

mecanismos de

ventilação?

Como ocorre a

regulação da

temperatura corporal no

ser humano?

2.O CONCEITO DO CONFORTO

TÉRMICO HUMANO 2.1Sistema de Autorregulação da

Temperatura do Corpo Humano

Sistema: termodinamicamente aberto, fechado ou isolado

Sistemas biológicos → sistemas abertos

Homeostasia→ processos de retroação ou feedback (negativo

ou positivo)

Termorregulação → hipotálamo.

Fig.1 – Sistema nervoso central http://www.medicinageriatrica.com.br/2012/07/10/sudorese-hiperhidrose-hipotalamica

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Fig.2 – Regulação da temperatura corporal http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Termorregula%C3%A7%C3%A3o

Regulação da Temperatura Corporal Humana 4

2.2 O Conceito De Bem-Estar

"A zona de conforto representa aquele ponto no qual a pessoa necessita

de consumir a menor quantidade de energia para se adaptar ao

ambiente circunstante". (Olygay, 1973)

Bem-estar

Conforto térmico

Fig.3 – Bem estar http://mdemulher.abril.com.br/bem-estar/reportagem/religiao/fe-nao-costuma-falhar-684315.shtml

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Conforto térmico

Fig.4 e 5 – Conforto térmico http://www.prof2000.pt/users/eta/Amb_Termico.htm

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Índices de conforto térmico

Avaliar a perceção térmica

PMV (Predicted Mean Vote ) e o PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied)

Impossibilidade de conceber um ambiente agradável para todos

Fig.6 - Escala de sensação térmica http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAjZ8AF/conforto-no-ambiente-trabalho

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Zona de Conforto Térmico

Fig. 7 - PPD em função dos valores de PMV http://www.prof2000.pt/users/eta/Amb_Termico.htm

Zona de conforto térmico: -0.5 a 0.5

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Conforto Térmico no Contexto Habitacional

Fig. 8 – Diagrama de conforto em função da temperatura e humidade relativa http://www.peu.uem.br/Discertacoes/Igor.pdf

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2.3 Mecanismos de Transferência de Calor

Fig. 9 – Transferência de calor por convecção http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=26814

Fig. 10 – Transferência de energia solar para a terra http://www.aulas-fisica-quimica.com/7e_11.html

sólido fria

sólido quente

Fig. 11 – Transferência de calor por condução http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Berenice/aula3.html

Fig. 12 – Mecanismos de transferência de calor http://termodinamica2012-1.wikispaces.com/Unidad+5.+Mecanismos+De+Trasferencia+De+Calor

Convecção Radiação

Condução

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2.4 Conforto Térmico de um Indivíduo O ser humano não sente a temperatura de um quarto mas sim a energia perdida

pelo seu corpo!

Parâmetros que

influenciam a

perda de

energia pelo

corpo humano

Temperatura do ar

Temperatura

média radiante

Velocidade do ar

Humidade

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2.5.1. Conforto Térmico nos Edifícios

Quais são as soluções disponíveis no sector da construção que nos permitem

aumentar o conforto térmico humano em habitações e edifícios?

Quais as causas do desconforto?

HUMIDADE

RUÍDOS

CALOR

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Fig. 13 – Conforto térmico nos edifícios http://ebanataw.com.br/roberto/conforto/index.htm

Construção eficiente 13

Fig. 14 – Orientação dos edifícios http://estudantesdearquitetura.com.br/wp-content/uploads/2013/11/14357288.jpg

Fig. 15 – Elementos necessários para uma construção eficiente http://ecoguia.cm-mirandela.pt/index.php?oid=86

2.5.2. Humidade

Fig.16 – Degradação de edifícios pela humidade http://www.baguncaorganizada.art.br/2013_01_01_archive.html

Fig.17 – Desumidificador http://www.magazineluiza.com.br/desumidificador-de-ar/beleza-e-saude/s/cp/cpde/

Humidade excessiva Para baixar os níveis de vapor de

água para valores adequados

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2.5.3 Temperatura do Chão

Desconforto térmico devido à temperatura do chão Divisões onde se

anda descalço, ex: Casas de banho

Fig.18 – Desconforto térmico nas extremidades do corpo http://saude.ig.com.br/minhasaude/2012-08-31/desvendado-mecanismo-por-tras-dos-pes-frios.html

Desconforto térmico nas

extremidades do corpo mais

desconforto a nível global

Solução? Tubagem embutida em

que circula água quente

Fig.19 – Piso Radiante http://www.cozigran.com/cozigran/2011/piso-radiante/

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2.5.4. Isolamento Térmico

Um isolante térmico funciona como uma barreira entre dois meios.

Fig.20 – Isolamento durante a construção http://isolamentos.net/como-escolher-materiais-de-isolamento-termico/

Fig.21 –Trocas de energia com o exteriror http://fotos.sapo.pt/coelhobmc/fotos/?uid=QCZkAl2JqZt9CiLqz6W3&grande#foto

Fig.22 – Isolamento nos edifícios http://www.anteprojectos.com.pt/2010/09/28/sistemas-etics-isolamento-termico-pelo-exterior/domek_web

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2.6. Sistemas de Ventilação de Edifícios

Natural Mecânica Híbrida

Junção das duas

Fig.23 – Janelas superiores http://www.engenhariacivil.com/ventilacao-edificios-habitacao

Fig.24 – Ventilação mecânica através de um exaustor http://www.qualitas.ind.br/exaustores-axiais/exaustor-axial-eq500t6.html

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2.6.2. Caracterização da Ventilação Natural

Dois tipos de Ventilação Natural:

1) Efeito de Chaminé

2) Efeito de ação do vento

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2.6.2.1. Efeito de Chaminé

Fig.25 –Ventilação natural associada ao efeito venturi http://www.arquitetaresponde.com.br/aproveitando-iluminacao-e-ventilacao-natural/

Fig.26 –Ventilação natural – Efeito chaminé http://www.arquitetaresponde.com.br/aproveitando-iluminacao-e-ventilacao-natural/

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2.6.2.2. Efeito da Ação do Vento

O vento incide num obstáculo, criando

um campo de pressões positivas ou

negativas que se dispõem pelas

diferentes faces

Pressão positiva ou negativa depende

da orientação e magnitude do vento e

da forma e dimensão dos prédios

Diferenças de pressão caudais de

ventilação causados pela abertura das

fachadas

Fig.27 - Distribuição de pressões resultantes da ação do vento na envolvente Peneda, Miguel Armando de Araújo. 2013. Recomendação para o projeto de sistemas de ventilação mista em edifícios de Habitação.

Mestrado, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto.

2.6.2.3. Efeito Combinado

Combinação dos efeitos anteriores, que ocorrem em conjunto

A combinação dos efeitos pode criar bastantes situações diferentes Não

é possível obter uma única representação com todas as combinações

Fig.28- Distribuição característica das pressões resultantes da combinação de efeitos

Peneda, Miguel Armando de Araújo. 2013. Recomendação para o projeto de sistemas de ventilação mista em edifícios de Habitação. Mestrado, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto.

2.6.3. Tipos de Sistemas de Ventilação Mecânica

Variações de pressão pretendidas aparelhos mecânicos (ex.: Ventiladores)

Formas mais usuais de utilização dos dispositivos mecânicos

• Insuflação mecânica

• Extração mecânica

• Sistema balanceado

2.6.3.1. Insuflação Mecânica

Insuflação de ar através de uma rede de condutas associadas a um

ventilador

Permite filtrar o ar que entra e controlar a temperatura e humidade do ar

O ventilador força a

entrada de ar

Aumento da pressão no interior do

edifício

Ar sai pelas aberturas do

edifício

2.6.3.2. Extração Mecânica

Oposto da insuflação mecânica

Fig.29 – Esquema de Sistema de Extração Centralizada http://www.solerpalau.pt/formacion_01_03.html

Ar forçado a sair através de uma rede de

condutas ligadas a um

dispositivo

Depressão no interior

Entrada de ar do exterior pela aberturas dos

edifícios

2.6.3.3. Sistema Balanceado

Combina os dois sistemas anteriores

Deve-se controlar esses dois mecanismos para que se verifique uma ligeira

depressão no interior do edifício e haja insuflação de cerca de 90 a 95%

do caudal extraído

Há ainda um sistema de recuperação de calor: o ar insulado é pré-

aquecido através do ar extraído.

Fig.30– Sistema Balanceado com Recuperador de calor

http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/11532/2/Texto%20integral.pdf

2.7. Sistemas de Ventilação e Conforto Térmico

No Verão a ventilação poderá ser aproveitada de duas formas:

• Aumento da velocidade do ar Aumento das perdas de calor por

convecção pelo corpo humano e da taxa de evaporação ao nível

cutâneo

• Arrefecimento da massa estrutural do edifício durante a noite,

aproveitando a massa estrutural arrefecida durante o período noturno diminuição da temperatura interior.

3. CONCLUSÃO

O conforto térmico é essencial para a realização das funções vitais

humanas

Os diferentes tipos de ventilação exercem uma função fundamental para

o equilíbrio térmico humano

Os tipos de ventilação têm as suas desvantagens que são, no entanto,

superadas pelas suas primazias

A longo prazo, os sistemas de ventilação natural poderão ser uma solução

bastante eficiente e sustentável

A sustentabilidade ambiental e a qualidade da saúde do indivíduo serão

fatores a ter em consideração A ventilação natural detém um ponto

fulcral para o desenvolvimento de projetos que apostem nessas áreas

aliando com o conforto térmico do indivíduo.

OBRIGADO PELA ATENÇÃO!

Ana Pimenta

Beatriz Oliveira

Joana Campos

Maria Neto

Rafaela Pereira

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