Gestão estrategica

...

Os elementos climáticos (temperatura do ar, umidade relativa, movimento do ar e radiação), tem papel importante no conforto do ambiente, mas também o metabolismo, vestimenta, cor, volume do corpo, cor, são um conjunto de fatores que conjugados produz a sensações térmicas agradáveis ou não. Estes levantamentos são de suma importância para o dimensionamento do conforto térmico do ambiente. (RORIZ, 1987).

2.1.2 Fatores do metabolismo no conforto térmico

Segundo Stoecker e Jones (1985), “O calor que é gerado pelo corpo deve ser eliminado a fim de que a temperatura interna se mantenha constante”.

A temperatura interna do corpo é sensivelmente constante variando entre 36,1 e 37,2°C em condições normais, tendo limites extremos entre 32°C o limite inferior e 42ºC o limite superior para a sobrevivência, em estado de enfermidade. O organismo, através do metabolismo, adquire energia. Cerca de 20% dessa energia é transformada em potencialidade de trabalho e a parcela restante, cerca de 80% é rejeitada em forma de calor para se manter em equilíbrio térmico, ou seja, comparando com uma máquina o ser humano possui baixo rendimento (FROTA; SHIFFER, 2001). A figura 1 ilustra as diversas formas de perda de calor no corpo, podemos observar que depende da idade, atividade desempenhada e as condições de conforto térmico de acordo com a vestimenta.

Figura 1: Fatores de conforto térmico

[pic 1]

Fonte: Stoecker e Jones, 1987, pag.66.

Uma pessoa em repouso ou realizando trabalho leve em um ambiente condicionado perde calor principalmente por convecção (por meio do ar ambiente) e por radiação (por meio das superfícies circundantes a uma temperatura menor que a da superfície do corpo). “Cada um desses mecanismos é responsável por 30% do

calor total eliminado. Os restantes 40% são eliminados pela respiração e transpiração. “Essas porcentagens podem variar em função das condições ambientais ou do nível de atividade” (STOECKER; JONES, 1987, pag.66).

A quantidade de calor liberado pelo organismo ocorre em função da atividade desenvolvida. “Este calor será dissipado através de mecanismos de trocas térmicas entre o corpo e o ambiente” (LAMBERTS, 2011). Essas trocas térmicas entre o corpo e o ambiente envolvem trocas secas que é por condução, convecção e radiação (calor sensível) e trocas úmidas que é por evaporação, respiração e transpiração (calor latente). Na figura 2 ilustra um esquema de um sistema termorregulador humano exposto a diferenças de temperaturas em um ambiente (LAMBERTS, 2011, pag.8).

Figura 2: Sistema termorregulador humano

[pic 2]

Fonte: Adaptado Longman apud Lamberts, 2011, pag.10.

“O principal objetivo da termorregulação é impedir grandes variações na temperatura interna do corpo de maneira que os sistemas vitais possam operar adequadamente” (RUAS, 2001).

Esses mecanismos termorreguladores são ativados quando as condições térmicas do meio ultrapassam certas faixas de frio e calor. O frio evita perdas térmicas do corpo e aumenta a produção interna de calor e o calor incrementa as perdas térmicas do corpo e reduz a produção interna de calor (LAMBERTS, 2011).

2.2 Carga térmica

A determinação da carga térmica é fundamental no que respeita as decisões de projeto.

2.2.1 Ganhos de carga térmica

As principais fontes de carga interna de calor são sistema de iluminação artificial, insolação, ocupantes, equipamentos de operação interna e outros (STOECKER; JONES, 1987).

2.2.2 Sistema de iluminação

A quantidade de calor ganha em um espaço é proveniente de lâmpadas dependendo da potência delas, no caso de lâmpadas fluorescentes a energia dissipada pelo reator deve ser considerada na carga térmica. Essa fonte de calor aumenta em medida da temperatura superficial, onde o calor trocado por convecção com o ar do ambiente e a energia radiante que é absorvida pelas paredes, piso e mobília do recinto, também é aumentado, passando a construir uma carga do sistema de ar condicionado para compensar e manter o conforto térmico. (STOECKER; JONES, 1987).

2.2.3 Insolação

A insolação em um edifício resulta um ganho de calor interno, esse ganho é proveniente da oscilação diária e anual da temperatura e umidade relativa, a quantidade de radiação solar incidente, o grau de nebulosidade do céu, a predominância de época e o sentido dos ventos e índices pluviométricos (FROTA; SHIFFER, 2001).

Para a estimativa de carga térmica, é importante saber o horário de utilização da dependência e fazer o cálculo para a incidência máxima do Sol utilizando se tabelas. Á exemplo do Hemisfério Sul nos meses de verão, a parede que recebe maior insolação é a voltada para oeste entre 16 e 17hs, para as clarabóias (teto de vidro) ao meio dia. Essa energia absorvida pela construção, quase sempre, a responsável pela maior parcela da carga térmica nos cálculos do ar condicionado, em geral pela troca de calor por radiação e convecção (CREDER, 2004).

2.2.4 Ocupantes

A presença de ocupantes resulta um ganho de calor interno no recinto, esse calor é dissipado através dos mecanismos de trocas térmicas que são trocas secas (condução, convecção e radiação) e as trocas úmidas (evaporação), que ocorre entre o corpo e o ar, essa razão será em função do trabalho desenvolvido (FROTA; SHIFFER, 2001).

2.2.5 Equipamentos de operação interna

A presença de equipamentos dissipa calor para o meio ambiente em função de sua potência e de suas características, em geral equipamentos de baixa potência têm menor rendimento em relação com os de maior potência, gerando pouca carga térmica no ambiente (FROTA; SHIFFER, 2001).

2.2.6 Carga térmica de ventilação

A renovação de ar dos ambientes é muito importante para minimizar o potencial de efeitos adversos à saúde (ASHRAE 65, 1989). Neste processo de renovação de ar dos ambientes, pode ocorrer um ganho ou perda de calor em função das diferenças de temperaturas interna e externa do