Conforto térmico

O conforto térmico descreve a perceção humana satisfatória do ambiente térmico. Refere-se a uma série de condições em que a maioria das pessoas se sente confortável.

 

O conforto térmico é classificado entre as condições mais importantes para melhorar o conforto e a satisfação dos ocupantes com o seu ambiente interior, com base numa análise de vários estudos1.

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Na maioria dos edifícios, o teto é a superfície menos perturbada. Está livre de objetos ou revestimentos. Os pavimentos, pelo contrário, são frequentemente cobertos com muitos objetos (mobiliário, tapetes, equipamento).  Em termos de desempenho, o teto é preferível; torna-se uma grande superfície de transferência térmica, tendo assim um papel mais ativo.

Kiel Moe, Thermally Active Surfaces in Architecture, Princeton Architectural Press, Nova Iorque 2010

O que afeta o ambiente térmico interior?

A troca de calor entre o corpo humano e o seu ambiente ocorre principalmente de três maneiras, nomeadamente através de:

  • radiação
  • convecção
  • evaporação.

O ambiente térmico interior é afetado tanto por fontes internas como externas.

Fontes de calor comuns:

  • equipamento elétrico (tal como iluminação e computadores)
  • radiação solar
  • presença humana

Fontes comuns de frio:

  • superfícies das janelas
  • paredes mal isoladas
  • pontes térmicas nas construções

Todas estas fontes influenciarão a perceção humana do ambiente e, por conseguinte, o nível de conforto.2

O conforto térmico refere-se à sensação ressentida pelo corpo humano como resultado do efeito de fontes de calor e frio no ambiente.

Fatores que influenciam o conforto térmico

O conforto térmico é principalmente influenciado por seis fatores variáveis que são necessários para manter um equilíbrio saudável, a fim de sustentar a satisfação dos ocupantes com o seu ambiente circundante.

Temperatura do ar    uma componente comum do conforto térmico; pode ser facilmente influenciada pelo aquecimento e arrefecimento passivo e mecânico.

 
Temperatura radiante média   a temperatura média ponderada de todas as superfícies expostas de uma sala. Combinada com a temperatura do ar, permite definir a temperatura operacional que é a componente mais essencial do conforto térmico.

 
Velocidade do ar    (ou fluxo de ar) quantifica a velocidade e a direção dos movimentos do ar na sala. As flutuações rápidas da velocidade do ar podem resultar em queixas de corrente de ar.

 
Humidade   (ou humidade relativa) é o teor de humidade do ar. Níveis de humidade demasiado altos ou demasiado baixos podem induzir desconforto.

 
Nível de vestuário   a quantidade de isolamento adicionada ao corpo humano. Níveis de vestuário mais elevados reduzirão o calor perdido através da pele e diminuirão a temperatura do ambiente percebida como confortável.

 
Nível de atividade física    (também chamado calor metabólico) tem uma influência na quantidade de calor produzido pelo corpo humano e, portanto, também na perceção de um ambiente quente ou frio.  


Na prática, os fatores influenciados pela tipologia dos tetos em uso são:

  • Temperatura do ar, pois poderia ser influenciada pela forma como o teto permite o arrefecimento do ar em contacto com a laje, no caso do TABS.
  • Temperatura radiante média, pois poderia ser influenciada pela relação de cobertura dos painéis radiantes no teto.
  • Velocidade do ar, uma vez que poderia ser afetada pela disposição dos painéis insonorizantes e pelo tamanho dos espaços entre painéis, através dos quais pode ocorrer a convecção

Classificação média de conforto

O conforto térmico afeta o trabalho

Combinando todos os fatores acima mencionados, é possível prever uma classificação média de conforto3. No entanto, em alguns casos pode ser impossível conseguir um ambiente térmico que satisfaça todos os ocupantes de um edifício devido às suas preferências individuais. 

Nesses casos, ainda é possível especificar condições que são suscetíveis de serem consideradas aceitáveis pela maioria4. E se forem combinadas com oportunidades de controlo individual (tais como mudança de roupa ou abertura de janelas), a satisfação geral com o ambiente aumentará consideravelmente.

O conforto térmico afeta o desempenho do trabalho

As condições térmicas podem afetar a produtividade dos ocupantes do edifício e o desempenho do trabalho através de vários mecanismos. O desconforto térmico pode:

  • causar distração de atenção
  • perturbar o bem-estar
  • reduzir a capacidade de concentração adequada5

Conforto térmico e acústica

Se um ambiente interior de alta qualidade depende fortemente do conforto térmico, é crucial pensar nele em combinação com outros parâmetros interiores como, por exemplo:

  • acústica
  • iluminação
  • qualidade do ar

A importância da acústica no bem-estar dos ocupantes já não está por provar. De facto, existem efeitos combinados:

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Uma acústica insuficiente combinada com um baixo conforto térmico reforçar-se-ão mutuamente e conduzirão rapidamente a consequências negativas para os utilizadores finais.

K.C. Parsons, Environmental ergonomics: a review of principles, methods and models

 

Conforto térmico associado a materiais macios

Do ponto de vista arquitetónico, o conforto térmico está associado a materiais macios e superfícies lisas, tais como têxteis, superfícies porosas ou mesmo madeira. As superfícies planas e duras (feitas de metal ou pedra) são, por outro lado, vistas como menos convenientes para o conforto térmico.

Ainda não está cientificamente descrito o que desencadeia esta perceção, mas poder-se-ia supor que se relaciona com a troca de energia radiante percebida com uma determinada superfície. Isto é descrito através da emissividade. A emissividade varia de 0 a 1, onde superfícies brilhantes e metálicas mostram uma emissividade próxima de 0 e as superfícies mates são próximas de 1.

Um teto insonorizante que cubra inteiramente a área contribuirá assim para o conforto térmico e acústico dos ocupantes do edifício. Dependendo do tipo de sistema de gestão de temperatura presente num edifício, a Ecophon fornece diferentes soluções de produtos aplicáveis em cada caso para garantir elevados níveis de conforto interior.

Integração de sistemas AVAC com soluções acústicas

Sistemas AVAC e soluções acústicas integradosNos edifícios convencionais, os tetos acústicos são a interface entre os serviços e o equipamento do edifício (AVAC, iluminação, etc.). Tendem a cobrir 80 a 90% da área do chão, de parede a parede.

As ferramentas digitais como ajudas de desenho propõem uma vasta gama de formas práticas para integrar sistemas AVAC e soluções acústicas.

Nos últimos anos, tem-se assistido a um aumento dos sistemas de aquecimento e arrefecimento hidrónicos baseados em painéis radiantes leves. Se o teto ainda estiver totalmente coberto, a relação de cobertura dos painéis insonorizantes é normalmente reduzida para 40 a 70% da superfície do teto neste caso, visto que este último também acomoda os painéis radiantes.

Os painéis insonorizantes são ótimos complementos da superfície do teto no caso de toda a superfície da sala não estar disponível para painéis insonorizantes de alto desempenho.

Sistemas de lajes ativas

Sistemas de lajes ativasEm edifícios com núcleo de arrefecimento de betão, também chamado TABS (Thermally-Activated Building Systems, Sistema de lajes ativas), o teto não pode ser totalmente coberto por razões de transferência térmica, a fim de permitir a transferência de energia entre a sala e a laje de betão. Ainda assim, pode beneficiar da otimização acústica da sala.

Dependendo do tipo de sistema de ventilação, tais edifícios podem ser equipados com divisórias ou unidades acústicas suspensas para controlar a acústica da sala, combinadas com painéis insonorizantes. Os estudos mostram que é possível alcançar elevados níveis de conforto térmico com coberturas de teto até 60% graças a painéis insonorizantes suspensos em edifícios TABS6.

A fim de avaliar o impacto dos painéis insonorizantes horizontais na temperatura ambiente operacional, a Ecophon desenvolveu um Tipo específico para TRNSYS, um dos softwares de simulação térmica mais utilizados. Peça uma cópia ao seu suporte de desenho técnico.

Para mais informações, faça download do nosso guia de conhecimentos (pdf)

 


Referências:

  1. M. Frontczak, P. Wargocki, Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments. Build. Environ. 46, pp. 922–937, 2011.
  2. S.P. Corgnati, M. Gameiro da Silva, R. Ansaldi, E. Asadi, J.J. Costa, M. Filippi, J. Kaczmarczyk, A.K. Melikov, B.W. Olesen, Z. Popiolek, P. Wargocki, Indoor climate quality assessment – evaluation of indoor thermal and indoor air quality. Rehva Guidebook 14. Rehva, Bruxelas, 2011.
  3. T. Witterseh, Environmental perception, SBS symptoms and the performance of office work under combined exposures to temperature, noise and air pollution, Tese de Doutoramento, Universidade Técnica da Dinamarca, 2001
  4. EN 15251:2007-08, Parâmetros ambientais interiores para a conceção e avaliação do desempenho energético dos edifícios abordando a qualidade do ar interior, ambiente térmico, iluminação e acústica. Comité Europeu de Normalização, 2007.
  5. J. Varjo, V. Hongisto, A. Haapakangas, H. Maula, H. Koskela, J. Hyönä, Simultaneous effects of irrelevant speech, temperature and ventilation rate on performance and satisfaction in open-plan offices. Journal of Environmental Psychology 44, pp. 16–33, 2015.
  6. N. Rage, Experimental and theoretical study of the influence of acoustic panels on the heat exchange between Thermo-Active Building Systems (TABS), the occupants and the room. Tese de mestrado, Universidade Técnica da Dinamarca, 2015.