Conforto térmico
O conforto térmico descreve a percepção humana satisfatória do ambiente térmico. Refere-se a uma série de condições nas quais 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 um ambiente, com base na revisão de vários estudos1.
Na maioria dos edifícios, o forro é a superfície menos perturbada. Está livre de objetos ou coberturas. Os pisos, ao contrário, são frequentemente cobertos por muitos objetos (móveis, tapetes, equipamentos). Em termos de desempenho, o forro é preferível; torna-se uma grande superfície de transferência térmica, imbuindo-o de um papel mais ativo.
O que afeta o ambiente térmico interno?
- radiação
- convecção
- evaporação.
Fontes de calor comuns:
- equipamento elétrico (como iluminação e computadores)
- radiação solar
- presença humana
Fontes comuns de resfriado:
- superfícies de janela
- paredes mal isoladas
- pontes térmicas nas construções
O conforto térmico se refere à sensação percebida no corpo humano como resultado de o efeito de fontes de calor e frio no meio ambiente.
Fatores que influenciam o conforto térmico
O conforto térmico é influenciado principalmente por seis fatores variáveis que são necessários para manter um equilíbrio saudável a fim de sustentar a satisfação dos ocupantes com o ambiente circundante.
| Temperatura do ar | um componente comum de conforto térmico; pode ser facilmente influenciado com aquecimento e resfriamento passivos e mecânicos. |
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| Temperatura média ponderada | a temperatura média ponderada de todas as superfícies expostas em uma sala. Combinado com a temperatura do ar, permite definir a temperatura de funcionamento que é o componente mais essencial do conforto térmico. |
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| Velocidade do ar | (ou fluxo de ar) quantifica a velocidade e direção dos movimentos do ar na sala. Flutuações rápidas da velocidade do ar podem resultar em reclamações de correntes de ar. |
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| Humidade | (ou umidade relativa) é o teor de umidade do ar. Níveis de umidade muito altos ou muito baixos podem causar desconforto. |
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| Nível de vestuário | a quantidade de isolamento adicionado ao corpo humano. Níveis mais altos de vestuário reduzem a perda de calor pela pele e diminuem a temperatura ambiente considerada confortável. |
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| Nível de atividade física | (também chamado de calor metabólico) tem influência na quantidade de calor produzida pelo corpo humano e, portanto, também na percepção de um ambiente quente ou frio. |
- Temperatura do ar, pois pode ser influenciada pelo modo como o teto permite que o ar seja resfriado em contato com a laje no caso do TABS.
- Temperatura radiante média, pois pode ser influenciada pela taxa de cobertura dos painéis radiantes no teto.
- Velocidade do ar, pois pode ser afetada pela disposição dos absorvedores e pelo tamanho dos entreferros entre os painéis, através dos quais pode ocorrer convecção
Avaliação média de conforto
Combinando todos os fatores mencionados acima, uma classificação média de conforto pode ser prevista3. No entanto, em alguns casos, pode ser impossível alcançar um ambiente térmico que satisfaça todos os ocupantes de um edifício devido às suas preferências individuais.
Nesses casos, ainda é possível especificar condições que provavelmente serão percebidas como aceitáveis para a maioria4. E se combinada com oportunidades de controle individual (como mudança de roupa ou abertura de janela), a satisfação geral com o meio 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 por meio de vários mecanismos. O desconforto térmico pode:
- causar atenção em distrações
- perturbar o bem-estar
- reduzir a capacidade de concentração adequada 5
Conforto térmico e acústica
Se um ambiente interno de alta qualidade é fortemente dependente do conforto térmico, é crucial pensar nele em combinação com outros parâmetros internos, como:
- acoustics
- lighting
- air quality
A acústica insuficiente combinada com o conforto térmico insatisfatório se reforçam mutuamente e rapidamente levam a consequências negativas para os usuários finais.
Do ponto de vista arquitetônico, o conforto térmico está associado a materiais macios e superfícies lisas como tecidos, superfícies porosas ou mesmo madeira. As superfícies planas e duras (feitas de metal ou pedra) são, por outro lado, percebidas como menos convenientes para o conforto térmico.
Ainda não foi descrito cientificamente o que desencadeia essa percepção, mas pode-se supor que se relaciona com a troca radiativa percebida com uma determinada superfície. Isso é descrito por meio da emissividade. A emissividade varia de 0 a 1, em que as superfícies metálicas brilhantes mostram uma emissividade próxima de 0 e as superfícies mate estão próximas de 1.
Um forro com absorção de som totalmente coberto irá, portanto, contribuir para o conforto térmico e acústico dos ocupantes do edifício. Dependendo do tipo de sistema de gerenciamento de temperatura presente em um edifício, Ecophon oferece diferentes soluções de produtos aplicáveis em cada caso para garantir altos níveis de conforto interno.
Integração de sistemas HVAC com soluções acústicas
Em edifícios convencionais, os tetos acústicos são a interface entre os serviços e equipamentos do edifício (HVAC, iluminação, etc.). Eles tendem a cobrir de 80 a 90% da área do piso, de parede a parede.
Ferramentas eletrônicas como o Drawing Aid propõem uma ampla gama de maneiras práticas de integrar sistemas HVAC e soluções acústicas.
Nos últimos anos, observou-se um aumento dos sistemas hidrônicos de aquecimento e resfriamento baseados em painéis radiantes leves. Se o teto ainda estiver totalmente coberto, a taxa de cobertura dos absorvedores de som é tipicamente reduzida para 40 a 70% da superfície do teto neste caso, já que este último também acomoda os painéis radiantes.
Os absorventes de parede são ótimos complementos para a superfície do teto, caso toda a superfície da sala não esteja disponível para absorvedores de som de alto desempenho.
Sistemas de construção ativados termicamente
Em edifícios com resfriamento do núcleo de concreto, também chamados de TABS (Thermally-Activated Building Systems), o forro 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 concreto. Ainda assim, pode se beneficiar da otimização acústica do ambiente.
Dependendo do tipo de sistema de ventilação, tais edifícios podem ser equipados com unidades acústicas suspensas ou defletores para controlar a acústica da sala, combinados com amortecedores de parede. Estudos mostram que altos níveis de conforto térmico são alcançáveis com coberturas de teto de até 60% com absorvedores de som pendurados livremente em edifícios TABS6.
Para avaliar o impacto dos absorvedores horizontais na temperatura da sala operatória, a Ecophon desenvolveu um Tipo específico para TRNSYS, um dos softwares de simulação térmica mais utilizados. Peça uma cópia ao seu suporte de design técnico.
Para mais informações, download our knowledge guide (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, Brussels, 2011.
3. T. Witterseh, Environmental perception, SBS symptoms and the performance of office work under combined exposures to temperature, noise and air pollution, PhD Thesis, Technical University of Denmark, 2001
4. EN 15251:2007-08,Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics. European Committee for Standardization, 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. MSc thesis, Technical University of Denmark, 2015.