O conceito do desconforto térmico humano

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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
Como ocorre a
regulação da
temperatura corporal no
ser humano?
O que é o
conforto
térmico?
Como funcionam os
mecanismos de
ventilação?
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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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Regulação da Temperatura Corporal Humana
Fig.2 – Regulação da temperatura corporal
http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Termorregula%C3%A7%C3%A3o
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2.2 O Conceito De Bem-Estar
Fig.3 – Bem estar
http://mdemulher.abril.com.br/bem-estar/reportagem/religiao/fe-nao-costuma-falhar-684315.shtml
 "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
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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
Zona de conforto térmico: -0.5 a 0.5
Fig. 7 - PPD em função dos valores de PMV
http://www.prof2000.pt/users/eta/Amb_Termico.htm
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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
Convecção
Radiação
Fig. 10 – Transferência de energia solar para a terra
http://www.aulas-fisica-quimica.com/7e_11.html
Fig. 9 – Transferência de calor por convecção
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula
=26814
Condução
sólido quente
sólido fria
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
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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!
Temperatura do ar
Humidade
Parâmetros que
influenciam a
perda de
energia pelo
corpo humano
Velocidade do ar
Temperatura
média radiante
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2.5.1. Conforto Térmico nos Edifícios
HUMIDADE
RUÍDOS
CALOR
Fig. 13 – Conforto térmico nos edifícios
http://ebanataw.com.br/roberto/conforto/index.htm
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?
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Construção eficiente
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
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2.5.2. Humidade
Fig.16 – Degradação de edifícios pela humidade
http://www.baguncaorganizada.art.br/2013_01_01_archive.html
Humidade excessiva
Fig.17 – Desumidificador
http://www.magazineluiza.com.br/desumidificador-de-ar/beleza-esaude/s/cp/cpde/
Para baixar os níveis de vapor de
água para valores adequados
2.5.3 Temperatura do Chão
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 Desconforto térmico devido à temperatura do chão Divisões onde se
anda descalço, ex: Casas de banho
Desconforto térmico nas
extremidades do corpo  mais
desconforto a nível global
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
Tubagem embutida em
que circula água quente
Solução?
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-isolamentotermico/
Fig.22 – Isolamento nos edifícios
http://www.anteprojectos.com.pt/2010/09/28/sistemas-etics-isolamento-termico-pelo-exterior/domek_web
Fig.21 –Trocas de energia com o exteriror
http://fotos.sapo.pt/coelhobmc/fotos/?uid=QCZkAl2JqZt9CiLqz6W3&grande#foto
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2.6. Sistemas de Ventilação de Edifícios
Natural
Híbrida
Mecânica
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/
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
O ventilador
força a
entrada de ar
Aumento da
pressão no
interior do
edifício
Ar sai pelas
aberturas do
edifício
 Permite filtrar o ar que entra e controlar a temperatura e humidade do ar
2.6.3.2. Extração Mecânica
 Oposto da insuflação mecânica
Ar forçado a
sair através de
uma rede de
condutas
ligadas a um
dispositivo
Fig.29 – Esquema de Sistema de Extração Centralizada
http://www.solerpalau.pt/formacion_01_03.html
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 préaquecido 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.
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
 Ana Pimenta
 Beatriz Oliveira
 Joana Campos
 Maria Neto
 Rafaela Pereira