Análise de índices de conforto térmico não convencionais: uma avaliação em ambiente escolar

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Publicada em 15/07/2016

Discente: Viviane Gomes Marçal

Resumo:

O conforto térmico das edificações pode corroborar na melhoria dos ambientes e contribuir para o conforto e permanência dos usuários no seu interior. Nesta pesquisa, selecionou-se o ambiente escolar, espaço onde as relações entre conforto térmico e desempenho são relevantes para o ensino e a aprendizagem, e por ser um ambiente em que o grupo de usuários desenvolvem atividades semelhantes. No Brasil, utilizam-se índices de conforto térmico desenvolvidos para outros países com diferentes regiões climáticas, perfazendo a necessidade de aprofundar essa temática. Assim, o objetivo desta pesquisa é analisar os dados climáticos da Temperatura de Bulbo Seco (TBS), da Temperatura de Globo Negro (TGN), da Temperatura de Bulbo Úmido (TBU) e da Velocidade do Ar (Var), medidos ao longo das quatro estações do ano e propor uma faixa de conforto, utilizando os índices de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU) e a Carga Térmica Radiante (CTR), e compará-los com a satisfação dos usuários. Recorrentemente, tais índices são aplicados para avaliação do conforto térmico de construções rurais com o intuito de acompanhar o desenvolvimento e a produção animal. Também apresenta-se a análise do Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo (IBUTG) denominado como um indicador de sobrecarga térmica em condições de trabalho. A pesquisa foi desenvolvida por meio do levantamento teórico e de campo, com aquisição in loco das variáveis climáticas, utilizando instrumentos conectados e armazenados em um data logger, e a aplicação de questionários durante as aulas e em dias específicos em cada estação do ano. A partir da análise estatística das variáveis climáticas coletadas, assim como, dos índices propostos, obteve-se uma faixa de conforto térmico dos índices ITGU e CTR considerando a respostas dos usuários. Em síntese, os resultados obtidos mostram que a faixa de conforto da sensação térmica para o ITGU (adimensional) e a CTR (W m-2), respectivamente foram: muito quente > 79 e > 512; quente, entre 67 e 79, e entre 437 e 512; ligeiramente quente, entre 56 e 67, e entre 361 e 427; confortável, entre 44 e 56, e entre 285 e 361; ligeiramente frio, entre 32 e 44, e entre 210 e 285; frio, < 32 e < 210. Mesmo entendendo a subjetividade das respostas dos usuários, neste estudo, ressaltou-se a importância de levantar a percepção deles, a fim de validar os índices propostos. Ademais, observou-se a relevância da proposição de se alcançar uma faixa de conforto dos índices, ITGU e CTR, que associam as variáveis climáticas e expressam a sensação térmica dos usuários. Por fim, os referidos índices, quando analisados em conjunto com o IBUTG, representaram resultados significativamente representativos para os ambientes em questão.

Abstract:

Thermal comfort in indoor environments of buildings is quite significant and can confirm the improvement of permanence of users in the environment. In this sense, for this research it was selected the school environment, a space in which the relationship between thermal comfort and performance are relevant to teaching and learning, and because it is an environment in which the group of users develop similar activities. In Brazil, thermal comfort indices developed for other climatic regions are used, making the necessity to deepen this theme. From this perspective, the objective of this research is to analyze the weather data of dry bulb temperature (TBS), the black globe temperature (TGN), the wet bulb temperature (TBU) and air velocity (Var), measured at throughout the four seasons of the year in order to propose a range of comfort through the use of indices of Black Globe Humidity Index (BGHI) and radiant thermal load (RTL), from the analysis of users' perceptions. Recurrently, these rates have been applied in the evaluation of the thermal comfort of rural buildings in order to follow the development and animal production. It also presents the analysis Index Wet Bulb Globe Themperature (WBGT) termed as an indicator of thermal overload in working conditions. The research was developed through theoretical research and field acquisition in loco of climate variables through instruments connected and stored in a data logger, and application of questionnaires as long as classes were happening on specific days on each season. Evolved statistical analysis of climate variables collected, as well as the proposed ratios in order to obtain a range of thermal comfort indices, BGHI and RTL. In summary, the comfort range obtained in this research for BGHI Index (dimensionless) and RTL (W m-2), respectively were: hot >79 and >512; warm, between 67 and 79, between 437 and 512; slightly warm, between 56 and 67, between 361 and 427; neutral, between 44 and 56, between 285 and 361; slightly cool, between 32 and 44, between 210 and 285; cold, <32 and <210. Even considering the subjectivity of the users answers, in this study, it was considered in this work the importance of raising awareness of them in order to validate the proposed rates. As well as the relevance of the proposal to achieve a comfort range of indices, BGHI and RTL, linking climate variables and express users was observed. Finally, these indices when analyzed in conjunction with the WBGT represented significantly more representative results to the environments in question. Keywords: thermal comfort, school building, and Black Globe Humidity Index (BGHI), Radiant Thermal Load (RTL).

Palavras-chave:

conforto térmico, edificação escolar, Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU), Carga Térmica Radiante (CTR).

Áreas de Concentração:

- Doutorado: Construção Metálica

Orientadores:

- Henor Artur de Souza

Banca Examinadora:

Prof. Henor Artur de Souza, UFOP (Presidente)
Prof. Adriano Pinto Gomes, IFMG
Profa. Branda Chaves Coelho Leite, USP/SP
Profa. Danielly Borges Garcia Macedo, UNILESTE/MG
Profa. Rosimery Bom Conselho Sales, UEMG

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