Conforto térmico: as sensações de frio e calor do ser humano

conforO conforto térmico pode ser definido como a condição psicológica de um indivíduo que expressa satisfação com relação às condições térmicas do ambiente em que se encontra. Esse tipo de julgamento é um processo cognitivo envolvendo muitos parâmetros influenciados por processos físicos, fisiológicos, psicológicos e outros.

A consciência aparenta decidir sobre conforto e desconforto térmico com base em sensações diretas de temperatura e de umidade pela pele, em temperaturas sentidas no interior do corpo, e nos esforços necessários para regular a temperatura do corpo. Em geral, o conforto ocorre quando as temperaturas do corpo são mantidas em faixas estreitas, a umidade da pele é baixa e o esforço fisiológico de regulação é minimizado.

Do ponto de vista fisiológico, o conforto térmico ocorre quando há um equilíbrio térmico na ausência de suor regulatório durante a troca de calor entre o corpo de um indivíduo e o ambiente em que se encontra. Em termos de sensações corporais, o conforto térmico está relacionado às sensações de muito quente, quente, morno, neutro, fresco, frio e muito frio.

O conforto também depende de ações comportamentais que são iniciadas inconscientemente ou conscientemente e guiadas pelas sensações térmicas e de umidade para reduzir o desconforto. Algumas das ações possíveis para reduzir o desconforto são: alteração da vestimenta, alternação de atividades, mudanças de posturas ou localização, mudanças nos parâmetros operacionais de dispositivos de controle ambientais, aberturas e fechamento de passagens de ar, reclamação ou abandono do local.

As atividades metabólicas do corpo humano resultam quase que completamente em calor sendo continuamente dissipado e regulado para manter temperaturas normais no corpo. A perda insuficiente de calor leva ao sobreaquecimento, processo denominado hipertermia, e perda excessiva de calor resulta no resfriamento do corpo, processo denominado hipotermia.

O calor produzido por um adulto em repouso é da ordem de 100 W. Devido ao fato da maior parcela deste calor ser transferida para o ambiente através da pele, torna‐se conveniente caracterizar a atividade metabólica em termos da produção de calor por unidade de área da pele, unidade denominada met. Para um indivíduo em repouso, a unidade met corresponde a aproximadamente 50‐58 W/m2, dependendo do grupo étnico ou geográfico.

O hipotálamo, localizado no cérebro, é o órgão central que controla a temperatura do corpo. Contém sensores para temperaturas frias e quentes e é banhado por sangue arterial. Como a taxa de recirculação de sangue no corpo é rápida e o sangue que retorna é todo misturado no coração antes de retornar ao corpo, o sangue arterial é um indicativo da temperatura média do corpo. O hipotálamo também recebe informação térmica de sensores de temperatura localizados na pele e em outros órgãos (por exemplo, espinha dorsal, estômago, etc.).

CONFOR~1

A ISO 7730:2005 – Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria apresenta os métodos para prever a sensação geral térmica e grau de desconforto (insatisfação térmica) de pessoas expostas em ambientes térmicos. Ela permite a determinação analítica e a interpretação de conforto térmico utilizando o cálculo do PMV (predicted mean vote) e do PPD (predicted percentage of dissatisfied) e do conforto térmico local, dando as condições ambientais consideradas aceitáveis ​​para conforto térmico em geral, bem como aqueles que representam o desconforto local.

Já a NBR 16401-2 de 08/2008 – Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e unitários – Parte 2: Parâmetros de conforto térmico especifica os parâmetros do ambiente interno que proporcionem conforto térmico aos ocupantes de recintos providos de ar-condicionado. A sensação de conforto térmico é essencialmente subjetiva. Devido às grandes variações individuais, fisiológicas e psicológicas, não é possível determinar condições que possam proporcionar conforto para 100 % das pessoas.

Os parâmetros estipulados nesta parte definem um ambiente térmico em que uma maioria de 80% ou mais das pessoas, de um grupo homogêneo em termos de atividade física e tipo de roupa usada, é suscetível de expressar satisfação em relação ao conforto térmico. Esta parte se aplica a pessoas adultas, em boa saúde, que estejam no recinto há mais de 15 min.

Segundo a norma, os parâmetros ambientais que afetàm o conforto térmico são: a temperatura operativa; a velocidade do ar; e a umidade relativa do ar. Os valores destes parâmetros que definem as condições de conforto térmico dependem dos seguintes fatores pessoais: o tipo de roupa usado pelas pessoas, que determina a resistência térmica média à troca de calor do corpo com o ambiente, expressa em “clo” (1 clo = 0,155 m² K/W); o nível de atividade física das pessoas, que determina sua taxa de metabolismo, geralmente expressa em “met” (1 met = 58,2 W/m²). Admitindo uma superfície média de 1,8 m² para o corpo de um adulto, 1 met é equivalente a aproximadamente 105 W..

As sensações térmicas são avaliadas numericamente pela escala ASHRAE, em que 0 indica sensação neutra, + 1, + 2 e + 3 sensação de levemente quente a muito quente, e – 1, – 2 e – 3, sensação de levemente frio a muito frio. Avaliação entre – 0,5 e + 0,5 é considerada indicação aceitável de conforto térmico. Os estudos teóricos e pesquisas de laboratório permitem prever, em grupos homogêneos em termos de atividade física e tipo de roupa usada, a porcentagem das pessoas que expressaria determinada avaliação da sensação térmica em determinadas condições ambientais.

Assim, a NBR 16401 estipula os parâmetros ambientais suscetíveis de produzir sensação aceitável de conforto térmico em 80 % ou mais das pessoas. Os parâmetros estipulados nositens 6.1 e 6.2 são válidos para grupos homogêneos de pessoas, usando roupa típica da estação e em atividade sedentária ou leve (1,0 met a 1,2 met).

– 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: a 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 ocupàção não deve ultrapassar: a 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 %).

A diferença entre as temperaturas num plano vertical entre 0,1 m e 1,1 m do solo (entre tornozelos e cabeça de pessoas sentadas) deve ser inferior a 3 K. A variação gradual e contínua da temperatura (passiva ou intencional) não deve ultrapassar a taxa de 0,5 K por hora, sendo que a temperatura final resultante não deve se distanciar dos limites de temperatura estipulados em 6.1 e 6.2 em mais de 0,5 K, nem permanecer neste nível por mais de 1 h. A assimetria da temperatura radiante admissivel deve ser inferior a: 5 K para forro quente; 14 K para forro frio; 23 K para parede quente; e 10 K para parede fria.

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