Conforto térmico

Conforto térmico
Profa. Dra. Denise Helena Silva Duarte
Prof. Dr. Leonardo Marques Monteiro
AUT0276 DESEMPENHO TÉRMICO, ARQUITETURA E URBANISMO
CONFORTO
quanto maior for o esforço de adaptação
maior será a sensação de desconforto
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CONFORTO TÉRMICO
• Variáveis envolvidas na transferência de calor
• Variáveis do clima exterior
• Variáveis do conforto humano
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Mecanismos de troca de calor
•
Trocas térmicas sensíveis: envolvem diferença de temperatura
– Convecção
– Radiação
– Condução
•
Trocas térmicas latentes: envolvem mudança de estado
– Evaporação
– Condensação
AUT0264 CONFORTO AMBIENTAL IV – TÉRMICA
Variáveis do clima exterior
1. Temperatura (K, ºF, ºC, ºR)
– do ar
– superficial
2. Umidade
– relativa (%)
– absoluta (g de vapor d’água/kg de ar seco)
3. Radiação solar
– direta e difusa (W/m2)
– insolação (h)
4. Vento
– direção (graus)
– velocidade (m/s, Km/h, nós)
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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
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BALANÇO TÉRMICO
M = + CV + R + EV
M – metabolismo
CV – trocas por convecção
R – trocas por radiação
EV – trocas evaporativas
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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
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Adaptação do Corpo Humano a seu Meio
Perdas de Calor pelo Corpo Humano
Radiação
(~40 %)
Evaporação
(~20%)
Convecção
(~40%)
Metabolismo – Interno
Condução
(geralmente
mínima)
Externo – Trocas de calor
(Pele)
Temperatura
do ar
Temperatura radiante
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Velocidade do ar
Umidade
do ar
ESTÍMULOS E SENSAÇÕES
(Objetivos, quantificáveis)
ESTÍMULOS
Temperatura do ar
Umidade do ar
Velocidade do ar
Temperatura radiante
(Subjetivas, não quantificáveis)
SENSAÇÕES
Depende da
experiência
anterior
O grau de perturbação ou conforto depende da relação
MENTE - MEIO
O estímulo é objetivo
|
A sensação é subjetiva
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ADAPTAÇÃO FISIOLÓGICA - “ACLIMATAÇÃO”
Respostas biológicas que resultam de prolongada exposição as
condições térmicas características e relativamente extremas.
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ADAPTAÇÃO PSICOLÓGICA
Diz respeito a uma percepção alterada das condições físicas
devido a experiências passadas e expectativas
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ADAPTAÇÃO SÓCIO CULTURAL
Aceitação do ambiente por questões sociais e hábitos culturais
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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.
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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, 2013); BS EN 1525 (2007)
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ET: Temperatura Efetiva - Houghten et al. (1923) / Vernon & Warner (1932)
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ASHRAE 55 – histórico
Evolução da ASHRAE 55
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PMV / PPD
– Fanger (1970)
Equação de Equilibrio:
M-W = E ± R ± C± ΔQ
Assume que:
Tsk= 35,7-0,0275*M
Eevap= 0,42*(M-58,2)
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PMV / PPD
PMV – Predicted Mean Vote
– Fanger (1970)
PPD - Predicted Percentage of Dissatisfied
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OT: Temperatura Operativa - (Winslow & Gagge, 1937)
To = (Tbs*hc + Trm*hr) / (hc+hr)
sendo:
Tbs = temp bulbo seco
Trm = temp radiante media
hc= coeficiente de troca convectiva
hr= coeficiente de troca radiativa
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MODELO ADAPTATIVO ASHRAE 55 (2004, 2010, 2013)
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Exemplo de aplicação: modelo adaptativo e o conceito de
temperatura efetiva para o Rio de Janeiro conforme ASHRAE
Report RP884
T emp e ra tu ras E fe tiva s d e C o n fo rto (tc ) - R J
32
Tem p eratura Efetiva (°C)
30
28
Tc
26
90% S uperior
24
80% S uperior
22
90% Inferior
20
80% Inferior
18
0
7 30
14 6 0 2 19 0 2 9 20
36 5 0 43 8 0 5 11 0 5 8 40
65 7 0 7 30 0 8 03 0
87 60
Hora do a n o
zona de conforto nos ambientes naturalmente ventilados
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Referências
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