Ou seria higroradiaeolicotérmico?
Ou higroeolicoradiatérmico?
CONFORTO TÉRMICO
na Arquitetura e Urbanismo
Formulado a partir de imagens e textos do livro
“Eficiência energética na arquitetura”, completado
com textos e comentários meus.
Prof. MS António Manuel C P Fernandes
2015.2
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
INTRODUÇÃO
“Embora o clima seja bem distinto em qualquer região
da Terra, o ser humano é biologicamente parecido em
todo o mundo, sendo adaptável a diferentes condições
climáticas ao se utilizar de mecanismos culturais como a
vestimenta, a arquitetura e a tecnologia.”
O corpo humano tem mecanismos automáticos de imediata
resposta ao frio e ao calor, no entanto, sua capacidade de adaptação
é, principalmente, cultural, como dito acima.
Para se entender o processo como um todo, isto é, as relações entre
o homem, a arquitetura e o meio ambiente, precisamos estudar, em
primeiro lugar, o comportamento higro-térmico do corpo humano
frente às condições térmicas: temperatura, umidade, etc., e temos
que ter clareza quanto às formas de troca de calor, a revisão que
está em andamento!
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
“O homem é um ser homeotérmico, ou seja, a
temperatura interna do organismo tende a permanecer
constante independentemente das condições do clima.
Com o uso do oxigênio, o organismo promove a queima
das calorias existentes nos alimentos (processo conhecido
como metabolismo), transformando-as em energia.
Assim é gerado o calor interno do corpo.
Entretanto, sempre existem trocas térmicas entre o corpo
humano e o meio.”
Isto é, como está sempre produzindo calor internamente, tem
que estar dispersando-o para o meio ambiente. Quando se diz
que o corpo está em equilíbrio térmico, em conforto, é porque
essas trocas estão ocorrendo na quantidade correta para a
situação em questão!
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
“Na figura abaixo observa-se
que estas trocas podem ocorrer
por condução, convecção,
radiação e evaporação.”
As formas de troca de calor
estão sendo estudadas na
revisão de termologia:
precisamos distinguir com
clareza cada uma das formas
de troca de calor, caso
contrário poderemos tomar
decisões equivocadas e
projetar soluções incorretas
sacrificando o conforto, a
sustentabilidade e
desperdiçando recursos. As
três primeiras, condução,
convecção e radiação já
foram abordadas e precisam
ser melhor entendidas!
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
MECANISMOS
TERMORREGULADORES
“Havendo ganho ou perda de calor, pode ocorrer uma
tendência ao aumento ou à diminuição da temperatura
interna do organismo (situada por volta de 37º C),
podendo causar danos à saúde e até mesmo a morte.
Por este motivo existem mecanismos com a finalidade
de manter a temperatura interna constante,
chamados termoreguladores, ativados quando as
condições térmicas do meio ultrapassam certas faixas.”
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
“Na presença do frio, os mecanismos
termoreguladores são ativados com o objetivo
de evitar perdas térmicas do corpo ou
aumentar a produção interna de calor.”
O mecanismo mais importante é a vasoconstrição da epiderme,
isto é, ocorre a redução do sangue nos vasos mais próximos à
pele tornando-a um excelente isolante térmico e, com isso,
diminuindo a perda de calor do organismo. A pele, com isso, se
esfria aproximando sua temperatura da temperatura do meio
exterior e, assim, reduzindo as perdas de calor por convecção
com o ar e por radiação com os elementos do entorno.
Outros mecanismos são: o arrepio (reduzindo mais as perdas
por convecção com o ar) e o tiritar (o tremor compulsório dos
músculos obrigando a um aumento do metabolismo).
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
“No caso do calor, o primeiro mecanismo termoregulador
a ser disparado é a vasodilatação periférica, que (...)
aumenta a temperatura da pele, incrementando perdas
de calor por convecção e por radiação. O segundo
mecanismo disparado é também o mais importante para
a sensação de conforto térmico: o suor.”
O suor, que se forma nos poros da pele, ao sair, por evaporação,
resfria a pele aumentando as perdas de calor do organismo e
dando a sensação de menor temperatura aparente do meio.
Quando a temperatura do ar está elevada mas a umidade do ar
está baixa a evaporação processa-se com facilidade, resfriando a
pele e tendo mais conforto. Quando a umidade está muito elevada
reduz bastante o processo prejudicando o conforto: é o calor
úmido, “pegajoso”, desconfortável. Entender o processo de
resfriamento evaporativo é essencial.
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
VARIÁVEIS DE
CONFORTO TÉRMICO
“Do meio se pode extrair os valores da temperatura
do ar, temperatura radiante, umidade relativa e
velocidade do ar, através de instrumentos como o
termômetro de bulbo seco, o termômetro de globo,
o psicrômetro giratório e o anemômetro.”
A resposta humana ao ambiente térmico depende da
temperatura do ar, da velocidade do ar, da umidade relativa
do ar e da radiação: o corpo humano, na sua avaliação de
conforto ou desconforto, integra, simultânea e
instantaneamente, as quatro variáveis acima descritas e dá seu
veredito: ou sente frio, ou sente calor, ou está confortável!
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
“Quanto maior a atividade física, tanto
maior será o calor gerado pelo metabolismo.
É importante ao arquiteto saber a função de
sua arquitetura de forma a prever o nível de
atividade realizado no seu interior...”
O metabolismo é o
processo bioquímico que
converte o alimento em
energia e sempre libera
calor que terá que ser
dispersado para o meio
pelo organismo. Em clima
frio isso torna-se fácil (até
demais...) mas em clima
quente a tarefa será mais
complexa e melindrosa.
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
“A resistência térmica da roupa também é de
grande importância na sensação de conforto
térmico do homem. Esta variável é medida em clo:
do inglês clothing.”
A permeabilidade da roupa
interfere na passagem do vapor
d’água e a sua cor na absorção da
radiação, portanto, mais escuras no
frio e mais claras no calor!
A pele troca calor com a
roupa por condução,
convecção e radiação.
Quanto maior a resistência
térmica da roupa – mais
roupa, portanto, ou mais
grossa, menos calor passa
por ela: daí chamar-se a
roupa de frio de roupa
quente e em climas quentes
e amenos de roupa leve.
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
“Fanger derivou uma equação geral de conforto
para calcular a combinação das variáveis ambientais
(...) atividade física e vestimenta. (...) O voto médio
predito consiste em um valor numérico que traduz
a sensibilidade humana ao frio e ao calor. O PMV
para conforto térmico é zero, para o frio é negativo
e para o calor é positivo”
O PMV, de -3 a +3, no eixo
horizontal e no vertical o
percentual de insatisfeitos, o
PPD. A norma ISSO 7730
(1984), adotou o trabalho de
Fanger e recomenda que a
PPD deve ser menor que
10% (PMV entre -0,5 e +0,5).
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo
COMPORTAMENTO HIGRO-TÉRMICO DO CORPO HUMANO
Prof. MS Antonio Manuel Fernandes
REFERÊNCIAS
LAMBERTS, R; DUTRA, L; PEREIRA, F. O. R. Eficiência
energética na arquitetura. S. Paulo: PW Editores,
1997.
FERNANDES, A. M. C. P. Clima, homem e arquitetura.
Goiânia: Trilhas Urbanas, 2006.
CONFORTO TÉRMICO na Arquitetura e no Urbanismo