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COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA B-CNR 09.07- 2021 /
Como o Conforto Térmico pode te ajudar?
Você sabia que o Conforto Térmico pode influenciar na sua saúde, na sua produtividade e na sua saúde financeira? Quando estamos em um local mal climatizado, com excesso ou falta de calor, ficamos irritados ou exaustos, não é mesmo? Isso acontece porque o desequilíbrio térmico causa estresse. O corpo do ser humano é comparável a uma máquina térmica, a qual gera calor durante a realização de um trabalho. Esse calor deve ser dissipado para o meio ambiente em igual proporção para não elevar e nem diminuir a temperatura interna corporal. Como o ser humano possui temperaturas constantes, desequilíbrios elevados geram sensações desconfortáveis. Abaixo, separamos os principais tópicos sobre as vantagens do Conforto Térmico: PRODUTIVIDADE Podemos confirmar com o que foi dito acima sobre a influência do Conforto Térmico na produtividade. Quando estamos em locais com a temperatura confortável, o nosso rendimento torna-se melhor. Esse assunto foi comprovado através de um relatório realizado pela NASA. Caso queira saber mais sobre o assunto, explicamos aqui como o Conforto Térmico FINANCEIRO O Conforto Térmico pode ser um aliado no consumo de energia, caso o espaço já utilize ar-condicionado. Isso ocorrerá, pois, conhecendo os parâmetros e os ocupantes dos ambientes, evitam-se desperdícios com aquecimento e refrigeração. SAÚDE O conforto Térmico também influencia na melhoria no equilíbrio emocional, haja vista que existe uma interação forte entre nossa saúde mental e a temperatura. Desse modo, a falta do conforto térmico causa irritações, pensamentos confusos, ou seja, sensações horríveis que afetam a nossa saúde. Cálculo de Carga Térmica: O que é e por que é importante realizá-lo O que é carga térmica? A carga térmica se baseia na quantidade de calor sensível e latente de um determinado ambiente. Para que seja possível proporcionar condições de conforto
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA térmico de seus ocupantes ou condições ambientes para a conservação de algum produto, faz-se necessária a remoção (em caso de resfriamento) dessa energia no ambiente. A retirada é feita com a ajuda de um sistema ou equipamento de ar condicionado, que permitirá uma agradável temperatura e controlará a qualidade do ar interior. O cálculo de carga da térmica de um ambiente é a base principal de um projeto de climatização, podendo influenciar consideravelmente no custo inicial do investimento no projeto, no custo operacional das instalações dos equipamentos e no consumo de energia, além de refletir no conforto térmico e produtividade dos ocupantes. O intuito deste texto é descrever de forma resumida os dados de entrada que compõe o cálculo de carga térmica, analisando também o impacto de alguns destes parâmetros para um edifício de escritórios através de simulações computacionais de desempenho térmico. Ao final do artigo, disponibilizaremos um guia da planilha do cálculo de carga térmica utilizada por nós da TM Jr. O cálculo da carga térmica Para determinar a quantidade de calor que deverá ser retirada de um ambiente, é necessário o cálculo da carga, garantindo condições térmicas ideais para o conforto humano. O conhecimento da carga térmica é básico para: selecionar corretamente os equipamentos de ar-condicionado; dimensionar a instalação; avaliar o funcionamento de equipamentos já existentes ou futuramente adquiridos; avaliar as alterações necessárias ao sistema, por conta de oscilações no ambiente. A importância da carga térmica para o rendimento do sistema Durante um projeto de climatização, o cálculo de carga térmica muito importante, pois ele irá garantir os equipamentos certos para o ambiente. Se a quantidade de calor no ambiente a ser refrigerado não for calculada e os equipamentos forem mal dimensionados, caso haja um aumento dessa carga térmica, por exemplo, aumenta o trabalho do compressor e minimiza sua vida útil. Em um ambiente industrial, onde há processos em que o controle da temperatura é de fundamental importância, a inadequação do projeto de climatização, considerando sua carga térmica, pode afetar diretamente na produtividade e qualidade do produto. É importante salientar que quando o sistema é subdimensionado, ou seja, que apresente carga térmica acima do necessário, poderá comprometer em todo o
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA Fatores do cálculo da carga térmica A carga térmica, precisamente falando, varia com o tempo, pois os fatores que nela influem, como a temperatura externa, insolação, número de pessoas etc., variam ao longo do dia. O ganho de calor por meio de pessoas, iluminação, insolação, equipamentos internos, renovação de ar e infiltração são os principais fatores para dimensionamento de um sistema de ar-condicionado que devem ser levados em consideração na execução do cálculo. Tal ganho de calor é classificado pelo modo de transferência: sensível ou latente. Sendo ganho de calor sensível, o ganho de calor de um determinado ambiente devido a transmissão por radiação, condução ou convecção (ou devido ainda a estas formas simultaneamente). Quando a umidade é adicionada ao ambiente, como por exemplo, pelo vapor d’água liberado pelas pessoas, há uma quantidade de energia associada com esta umidade, que precisa ser considerada. A carga latente, a ser considerada, entretanto, é essencialmente a carga latente instantânea de resfriamento. Os cálculos das cargas térmicas, como mencionado anteriormente, devem ser os mais precisos possíveis, evitando aplicar “fatores de segurança” arbitrários para compensar eventuais incertezas no cálculo (ABNT, 2008). Nos itens a seguir serão apresentados e discutidos os parâmetros necessários para compor o cálculo: pessoas, iluminação, insolação e equipamentos internos. Pessoas Todo ser humano emite calor latente e calor sensível, que variam conforme esteja o indivíduo em repouso, em atividade leve ou atividade intensa, a tabela 12 da NBR 6401, dá os valores do calor liberado pelas pessoas em função da temperatura e da atividade. O número máximo previsto de pessoas em cada ambiente deve ser estipulado. Na ausência desta informação, deve ser adotada a densidade de ocupação indicada na Tabela 1 da NBR 16401-3 (ABNT, 2008), devendo ser considerados a ação e os horários de ocupação. A Tabela C.1 da mesma norma apresenta taxas representativas na qual calor sensível e umidade são emitidos por seres humanos exercendo diferentes atividades. Para ambientes firmemente ocupados, tais como auditórios, o ganho de calor sensível e latente representarão uma grande parcela da carga total do local, mesmo considerando um curto prazo de permanência.
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA Iluminação Em geral, iluminação é o componente que mais contribui para o ganho de calor do ambiente. O tipo e a potência de cada luminária utilizada, obtidas a partir do projeto de iluminação, devem ser informadas. Na ausência destas informações, devem ser adotados os valores padrões para as densidades de potência de iluminação estipulados também na Tabela C.1 NBR 16401-3 (ABNT, 2008). A possibilidade de não simultaneidade da carga de iluminação com a carga máxima de insolação das áreas envidraçadas, deve ser mensurada. O capítulo 18 da referência ASHRAE Handbook of Fundamentals – Nonresidential Cooling and Heating Calculations (ASHRAE,2013), auxilia no projeto, indicando os parâmetros de ganho de calor por tipo de luminária e detalha os fatores que devem ser utilizados para o cálculo de carga térmica por iluminação. Insolação A energia radiante do Sol, que passa através de materiais transparentes como o vidro, torna-se um ganho de calor para o ambiente. Seu valor varia com a hora, orientação, sombra e efeitos de armazenamento. A radiação celeste é um tipo de radiação difusa, cuja presença constitui o ganho de calor na terra; a ela é adicionada à radiação solar direta, que é maior quando a atmosfera está translúcida. O guia, ASHRAE estabelece equações para avaliar o total de radiação recebida do céu pela superfície da terra. A quantidade recebida depende das variações sazonais da constante de umidade, da distância sol-terra, da variação angular com as vizinhanças e das superfícies refletoras mais relevantes. Equipamentos internos A dissipação concreta de calor por esse fator deve ser obtida a partir do levantamento dos equipamentos e de informações do fabricante, como a sua potência. Devem ser ainda considerados a operação dos equipamentos em modo de espera ou intermitente e o fator de simultaneidade (ABNT, 2008). Na ausência destas informações, devem ser adotados os valores típicos de densidade de potência de equipamentos internos e taxas de dissipação de calor listados nas Tabelas C.3 a C. da NBR 16401-3 (ABNT, 2008). Relação carga térmica e BTU Ao visitar uma loja de vendas de ar-condicionados, você certamente verá a seguinte sigla: BTUs. Esse termo é uma abreviação de British Thermal Unit, que traduzindo para o
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA vestimenta. Por exemplo, quando vão ao cinema, muitas pessoas levam casacos por conta do ar-condicionado e outras consideram a temperatura bastante agradável com as simples roupas que vestem. Então, é melhor ir dizendo que não podemos caracterizar conforto térmico com uma temperatura exata, afinal, cada organismo reage de uma maneira diferente. Então, e como sabemos que nosso corpo atingiu o estágio de conforto térmico? O organismo atinge esse estágio quando a temperatura corporal está estabilizada, isto é, o nosso corpo não irá recorrer à termorregulação. Por outro lado, conforto térmico é muito subjetivo, portanto, difícil de ser medido com exatidão. Depende não apenas da temperatura do ar, mas também da umidade, velocidade do ar em movimento, temperatura radiante (média à superfície dos elementos de um espaço) e elementos individuais, tais quais metabolismo e nível de vestimentas. História da avaliação do conforto térmico Pesquisa estática ou em câmaras climatizadas O pesquisador dinamarquês Paul Ole Fanger realizou o estudo em câmaras climatizadas em 1970, método reconhecido popularmente como estático. Ou seja, no interior de um ambiente totalmente controlado pelo pesquisador, variáveis ambientais e individuais foram manipuladas até encontrar a melhor combinação entre elas. Suas equações e métodos têm servido de base para importantes normas internacionais e bases de alguns cálculos analíticos de conforto térmico como PMV (Predicted Mean Vote) e PPD (Percentage of Dissatisfied). Contudo, há críticas. E de acordo com isso, os limites de conforto foram estabelecidos como universais, considerando apenas trocas físicas de calor entre corpo e ambiente e ignorando a resposta fisiológica do corpo para manutenção da própria temperatura interna. Pesquisa de campo e abordagem adaptativa Com o avanço de pesquisas, passaram essas pesquisas para situações reais do cotidiano e rotineiras, desde que o pesquisador não interfira nessas variáveis. Assim, o professor Michael Humphreys propôs o modelo adaptativo, supondo que um grupo de pessoas podem adaptar-se de maneira diferente em diferentes locais geográficos, como uma forma de ajuste corporal ao meio térmico.
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA Como disse Humphreys: “A temperatura de conforto não é uma constante, e sim varia de acordo com a estação e as temperaturas às quais as pessoas estão acostumadas” (1979). Aliás, por esse motivo, os valores adaptativos têm sido preferidos pelos pesquisadores. Fatores que Interferem no Conforto Térmico Temperatura do Ar Nosso corpo está sempre realizando trocas térmicas com o ambiente, ou seja, de acordo com a temperatura do ar pode receber ou perder calor. Então, quando temos uma temperatura do ar ambiente que é menor que a temperatura do corpo perde-se calor para o ambiente, quando temos um ar ambiente que é maior o corpo recebe o calor local. Umidade Relativa do Ar Primordialmente, a umidade relativa do ar é razão quantidade de água presente no ar e a quantidade máxima que poderia existir na mesma temperatura (o limite de água que o ar absorveria). A umidade precisa ter um valor médio porque tanto ela alta quanto baixa são prejudiciais, enquanto a umidade alta pode causar doenças respiratórias e proliferação de microrganismos (como fungos que causam bolor ou mofo), a umidade baixa pode causar irritações na garganta e sangramento na garganta. Ventilação do Ambiente A ventilação do ambiente também interfere no conforto térmico porque ele funciona como um catalisador para o processo de troca de calor, logo, pode diminuir ou aumentar a troca. Todavia, quando ocorre um aumento na ventilação a evaporação também aumenta e a umidade do corpo também tende a sair mais rápido, caso diminua a ventilação, ocorre a reação contrária. Incidência do Sol A incidência do sol é responsável por um ganho de calor maior do ambiente, por isso tem influência nesse processo e de acordo com o ponto cardeal que ele incide, vai causar diferente interferência no ambiente. Localização A localização no ambiente interfere porque, por exemplo, pode ser um local em que algum fator altere como a corrente de ar ou quantidade de pessoas ali. Caso a corrente de ar estejam indo diretamente ao corpo, tende a ver uma troca de calor
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA Ou seja, a saúde pode ser extremamente prejudicada quando é exposta a altas temperaturas, além disso, existe uma queda de produtividade e uma probabilidade em aumentar a frequência de erros, como pode ser observado abaixo: Fonte: Reflexos do Excesso de Calor na Saúde, e na Redução da Produtividade Conclusão da relação Isso significa que por exemplo, a uma temperatura 30ºC, a produtividade tende a cair 20% enquanto a chance de erro aumenta em cerca de 75%, esses dados foram analisados pela NASA (report CR- 1205 - 1) podendo ser muito prejudicial ao rendimento. Resumindo o conforto térmico influência na produtividade e na frequência de erros, ou seja, além de existir um rendimento menor também aumenta a chance de se errar o que é feito Ademais, o empregador dentro da CLT (Consolidação das Leis Trabalhistas) é responsável de oferecer condições favoráveis aos trabalhadores e isso inclui o conforto térmico. Então, para uma melhor produtividade, necessita-se achar uma temperatura agradável que não atrapalhe o trabalhador, deixando-o mais agitado ou menos disposto para realização do trabalho. Por que Realizar o Conforto Térmico na sua Residência José Graziano da Silva, ex-diretor da FAO (Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura) e brasileiro, previu sobre os impactos da pandemia de Covid-19 na sociedade em depoimento à Revista Exame: “Tanto a pandemia quanto o distanciamento social vão acelerar a tendência que já víamos nos últimos anos, de a pessoa se conectar virtualmente com todo mundo, mas se isolar individualmente também. Isso vai pautar uma nova forma de organização do trabalho e da produção. Por exemplo, o trabalho deve ficar muito mais flexível, sem aquela lógica de bater ponto, o que implica muitas vezes em trabalhar muito mais.”
COMITÊ NORMAS REGULATÓRIAS - ABRAVA “Futuramente, a tendência é que haja uma aceleração de trabalhos home-office e foco no mundo virtual, então conforto térmico residencial tende a ser uma solução para quem deseja manter a produtividade trabalhando em casa. Portanto, buscar por conforto não é luxo, é um direito de todos.” Em suma, considerando todos estes fatores positivos da climatização para o trabalho, gostaria de um projeto como esse para sua casa ou ambiente de trabalho? Como o conforto térmico ajuda a potencializar os resultados do seu negócio Post author: Pedro Henrique Post published 05/08/2020 Post category: Comfort termica Post comments:0 Comentários. Um assunto que poucas empresas pensam a respeito é o conforto térmico, principalmente quando se trata dos seus empregados. Porém, o conforto térmico no trabalho está diretamente ligado ao bem-estar das pessoas e possui grande peso na potencialização de resultados para a empresa. O que é conforto térmico Segundo a ASHRAE (American Society of Heating Refrigerating, and Air-Conditioning Enginners), o conforto térmico se oriunda de uma “condição mental” ou “avaliação subjetiva” que expressa satisfação com certas condições térmicas do ambiente. Ao contrário do que muitos pensam, o conforto térmico não depende apenas da temperatura do ar no ambiente, ele vai muito além disso. É moldado de acordo com: Região geográfica/cultura: pessoas localizadas mais próximas dos hemisférios tendem a ter mais sensibilidade com temperaturas altas (acima de 26°); Estado fisiológico: há uma exigência diferente na climatização quando comparado uma pessoa realizando atividades físicas e outra na inércia, diferentes idades, sexo etc. Influência nos resultados Uma sala com uma temperatura desbalanceada traz um desconforto, elevando o cansaço e a irritabilidade. Em certas circunstâncias, resulta em movimentos involuntários como tremores, caso a temperatura esteja muito abaixo, dificultando movimentos precisos nas mãos ou pode causar sudorese e falta de disposição, caso a temperatura se encontre elevada. Portanto, o conforto no local de trabalho é um assunto bastante importante, pois interfere tanto na produtividade dos profissionais quanto na saúde deles. Uma pesquisa realizada pelo Carrer Builder revelou que 53% dos trabalhadores disseram que quando trabalham em um lugar muito frio são menos produtivos e 71% disseram
