Ventilação para Conforto Térmico

Professor: Daniel Moura

Novembro - 2013



A ventilação tem importância fundamental na sensação de conforto térmico percebida pelo ser humano.

 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

A troca de calor entre o homem e o ambiente envolve as seguintes variáveis:

Metabolismo; Resistência térmica da roupa; Temperatura de bulbo seco; Temperatura radiante média; Velocidade do ar; Pressão parcial de vapor de água.

1. Condução

Predominantemente através dos corpos sólidos , podendo também ocorrer através dos fluidos, se estiverem parados.

t 1 t 1 Q k t 2 t 2 t 1 > t 2 t 1 < t 2

2. Convecção:

Entre um fluido e uma superfície sólida .

Ar Q c Placa

Classifica-se em: • Natural , quando a velocidade do fluido é nula; • Forçada , quando o fluido está em movimento.

3. Radiação

: Q r

Ocorre entre corpos à distância, separados pelo vácuo ou por uma substância que lhe seja transparente, como gases, vidro, etc.

 Se o ar se encontra com elevada umidade, mesmo que se aplique ventilação com velocidade considerável não será possível conseguir a evaporação necessária ao conforto ambiental. Por quê ?

 A remoção da umidade do ar é o objetivo das instalações de climatização(ar condicionado).

 É a relação percentual entre a umidade absoluta e aquela correspondente ao ponto de saturação=f(T).

É obtida em percentagem(%) através de aparelhos chamados psicrômetros ou higrômetros.

 É um parâmetro que resulta do efeito de várias variáveis. Entre eles, a Temperatura Efetiva(TEF) que é uma grandeza empírica capaz de exprimir a sensação de calor, combinando a temperatura, a umidade relativa e a velocidade do ar.

 Usada para avaliação do calor em ambientes de trabalho.

Seu valor e/ou com dorso desnudo .

é obtido através de ábacos(nomogramas) para trabalhadores vestidos

Ábaco da TEF

6. Diagrama do Conforto Humano

•

Termômetro de bulbo seco;

•

Termômetro de bulbo úmido;

•

Termômetro de globo;

•

Anemômetro

•

Medidor de Estresse Térmico

O índice PMV Escala PMV: Muito Frio Frio Levemente Frio Confort á vel Levemente Quente Quente Muito Quente -3 -2 -1 0 1 2 3

Índice PPD (Percentagem de Pessoas Insatisfeitas) Continuação 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 PMV

Avaliação térmica de ambientes quentes Í ndice de B ulbo Ú mido T ermômetro de G lobo - IBUTG Este índice, objeto da Norma ISO 7243/89, é recomendado pelo Ministério do Trabalho para avaliar exposições ao calor. Sua regulamentação foi feita através da norma NR-15 (Anexo 3) Recentemente a FUNDACENTRO publicou a Norma de Higiene índice.

Ocupacional apresenta novos NHO 06/2002, que subsídios para o cálculo desse

O índice IBUTG, dado em graus Célcius, relaciona a carga ambiente com a carga devida

térmica

ao do

esforço físico

do trabalhador, considerado fisicamente aclimatado ao trabalho, com boa saúde e trajando vestimenta correspondente a 0,6 clo

IBUTG x Metabolismo

35 30,0 32,2 31,4 30,6 31,1 30,0 30 29,4 28,0 27,9 25 TRABALHO CONTÍNUO 75% TRAB.; 25% DESC.

50% TRAB.; 50% DESC.

25% TRAB.; 75% DESC.

26,7 25,9 25,0 kcal/h 100 Trabalho leve 200 300 Trabalho moderado 400 Trabalho pesado 500

Fonte:Adaptado do ASHRAE Handbook – Fundamentals, 1997

Procedimentos de avaliação A avaliação consiste dos três procedimentos seguintes:

• •

cálculo do índice IBUTG; determinação do valor do metabolismo M referente à atividade analisada;

•

comparação do IBUTG calculado com o IBUTG Máximo correspondente ao Metabolismo encontrado.

Instrumental

Cálculo do índice IBUTG

Ambiente sem radiação solar direta:

IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg

Ambiente com radiação solar direta:

IBUTG = 0,7 tbn + 0,2 tg + 0,1 t Onde tbn = temperatura de bulbo úmido natural, em tg = temperatura de globo, em o C; t = temperatura de bulbo seco, em o C .

o C;

QUADRO N o 3 da NR 15 – ANEXO 3 TIPO DE ATIVIDADE Sentado em repouso TRABALHO LEVE Sentado, movimentos moderados com braços e tronco (ex.:datilografia) Sentado, movimentos moderados com braços e pernas (ex.:dirigir) De pé, trabalho leve, em máquina ou bancada, principalmente com os braços TRABALHO MODERADO Sentado, movimentos vigorosos com braços e pernas De pé, trabalho leve em máquina ou bancada, com alguma movimentação De pé, trabalho moderado em máquina ou bancada, com alguma movimentação Em movimento, trabalho moderado de levantar ou empurrar TRABALHO PESADO Trabalho intermitente de levantar, empurrar ou arrastar pesos (ex.: remoção com pá) Trabalho fatigante kcal/h 100 125 150 150 180 175 220 300 440 550

Comparação dos valores M e IBUTG Podemos considerar as três seguintes situações: a) O trabalhador permanece num mesmo ambiente onde realiza apenas uma tarefa.

Logo, há um só metabolismo M e um único IBUTG.

M IBUTG

b) O trabalhador permanece num realiza as atividades M 1 , M 2 , ...., M minutos, respectivamente. Assim, n único ambiente onde durante Θ 1 , temos um Θ 2 , ...., Θ n só IBUTG , mas um valor

médio de metabolismo

, ponderado em relação ao tempo total T t gasto nas tarefas individuais.

M 1 , Θ 1 M 2 , Θ 2 M n , Θ n IBUTG

M



M

1

θ

1



M

2

θ

2

.....



M

n

θ

n

60

c) O trabalhador executa as tarefas M 1 , M 2 ,...., M n respectivamente. Assim, temos: em

ambientes

IBUTG 2 diferentes, ...., IBUTG n caracterizados , durante os períodos pelos



1, IBUTG 1 ,



2, ....,



n, M 1 , Θ 1 IBUTG 1 M 2 , Θ 2 IBUTG 2 M n , Θ n IBUTG n IBUTG



IBUTG 1 θ 1



IBUTG 2 θ 2



....



IBUTG n θ n 60 M



M 1 θ 1



M 2 θ 2 .....



M n θ n 60

Limite de tolerância M

(kcal/h) 175 200 250 300 350 400 450 500 Máximo

IBUTG

(

o

C) 30,5 30,0 28,5 27,5 26,5 26,0 25,5 25,0

Análise através da Norma NR-15 A Norma NR-15 considera dois ambientes: um de

trabalho

, caracterizado pelo realiza a atividade M t durante IBUTG t , onde a pessoa Θ t minutos ; e outro de

descanso , caracterizado pelo a atividade M d , durante

Θ d

IBUTG d , onde desenvolve

minutos.

IBUTG t M t Θ t

IBUTG d M d

Θ d M



M t Θ t



60 M d Θ d IBUTG



IBUTG t Θ t



60 IBUTG d Θ d

Observações

• • •

A Norma NR-15 considera local de descanso, um ambiente termicamente mais ameno, com o trabalhador em repouso ou exercendo atividade leve.

Os de períodos de descanso são considerados tempo serviço para todos os efeitos legais.

Os tempos T t mais e T d devem ser tomados no período desfavorável do ciclo de trabalho, sendo T t + T d = 60 minutos corridos.

DOENÇAS DO CALOR

1. Hipertermia – Caso mais grave 1.1 Causas:

-

Falta de aclimatação;

-

obesidade;

-

bebidas alcoólicas (vasodilatação);

-

vestes inadequadas.

1. Hipertermia – Caso mais grave - continuação

-

1.2 Sintomas: Desorientação e delírios; convulsões (não freqüentes); cessa a sudorese;

-

pele seca e quente.

-

1.3 Tratamento : (interromper quando t i = 39 o C) Imersão em banheira com água fria; Compressa de álcool e ventilação forçada (ventilador); Massagem nas áreas resfriadas para estimular a circulação sanguinea.

2. Tontura e desfalecimento por déficit de sódio

-

2.1 Causas: Falta de aclimatação; Reposição salina inadequada.

-

2.2 Sintomas: Fraqueza muscular, cansaço, câimbras, náuseas, vômitos, cefaléias, irritabilidade, tendência a cair, freqüência cardíaca elevada, temperatura interna normal, não há queixa de sede.

2.3 Tratamento: - Afastar a pessoa do ambiente e repor oral ou parenteral sódio por via

3. Tontura e desfalecimento por hipovolemia relativa 3.1 Causas: O sangue solicitado pelos músculos e vasodilatação provoca déficit em órgãos internos.

pela 3.2 Sintomas

•

Tonturas, desmaios, náuseas;

•

Sudorese fria, palidez, suspiros;

•

Pulso lento, queda de pressão arterial.

3.3 Tratamento: Deitar-se ou sentar-se com a crise. A cabeça baixa, durante a recuperação é completada com repouso em ambiente ameno.

4. Tontura e desfalecimento por evaporação inadequada 4.1 Causas

•

Velocidade do ar, roupas inadequadas, umidade alta.

4.2 Sintomas

•

Calor e cansaço, aumentando com o esforço → respiração acelerada → aumento da freqüência cardíaca; possíveis desmaios; erupções faciais sem coceira.

4.3 Tratamento Remover a pessoa do ambiente quente

5. Desidratação 5.1 Causas A quantidade de água ingerida é menor que as perdas por micção e evaporação 5.2 Sintomas

•

Perda de 5 a 8% de peso; redução de eficiência; sinais de desconforto; irritabilidade; sonolência; pulso acelerado; temperatura elevada; oligúria (pouca urina).

•

Com perda de 10% de peso a pessoa não deve trabalhar;

•

Perda de 15% de peso implica choque hipovolêmico.

5.3 Tratamento Levar para local fresco e fazer a reposição hídrica por via oral ou parenteral

6.

Distúrbios cutâneos Golpes de calor 6.1 Causas Disfunções das glândulas sudoríparas 6.2 Sintomas Erupções cutâneas provocando coceiras nas partes cobertas, dando sensação de picadas, calor e queimação, durando dias ou semanas.

6.3 Tratamento Pomada de calamina, banho frio e bastante água.

ingestão de

7.0 Queimaduras 7.1 Causas

•

radiação ultravioleta;

•

Solda elétrica;

•

Fabricação de vidros;

•

Exposição ao calor quando a temperatura da pele ultrapassa 45 o C.

7.2 Sintomas Visíveis 7.3 Tratamento

•

Pomadas a base de nitrofurazona, ácido pícrico;

•

Consultar um especialista.

8. Cataratas 8.1 Causas Olhar com freqüência materiais incandescentes; podem surgir após alguns anos de atividade.

8.2 Sintomas Visão deficiente 8.3 Tratamento

•

Preventivo: só fitar fontes de radiação infravermelha com óculos apropriados;

•

Corretivo: cirurgia