O documento discute os mecanismos de troca térmica entre o corpo humano e o ambiente, como condução, convecção, radiação e evaporação. Apresenta a equação do equilíbrio térmico e fatores ambientais e de atividade que influenciam na exposição ao calor e frio, como temperatura, umidade e calor metabólico. Também discute índices como o IBUTG e limites de tolerância para a exposição a calor definidos na NR-15.
2. Calor-2 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
MECANISMOS DE TROCA TÉRMICA
CONDUÇÃO
CONTATO ENTRE DOIS CORPOS
CONVECÇÃO
CONTATO ENTRE DOIS CORPOS SENDO UM FLUIDO
RADIAÇÃO
EMISSÃO DE RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
EVAPORAÇÃO
MUDANÇA DE ESTADO - LÍQUIDO PARA VAPOR
3. Calor-3 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
MECANISMOS DE TROCA TÉRMICA
CONDUÇÃO - Pouco Importante
CONVECÇÃO - ƒ (+Tar e Tpele ; Var )
C = 7 Var
0,6 (Tar - Tpele )
Var = Velocidade do ar (m/seg)
Tar = Temperatura do ar (ºC)
Tpele = Temp. média da pele - geralmente 35 ºC
4. Calor-4 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
MECANISMOS DE TROCA TÉRMICA
RADIAÇÃO - ƒ (Temp. rad. ambiente, Tpele )
R = 8,6 (Tamb - Tpele)
EVAPORAÇÃO - ƒ (Var, +ppele e par)
E = 14 Var
0.6 (ppele - par )
E = Calor perdido por evaporação
Var = Velocidade do ar (m/seg)
ppele = pressão de vapor da água no ar ambiente (mmHg)
par = pressão de vapor da água no pele - 42 mmHg a 35ºC
5. Calor-5 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
EQUAÇÃO DO EQUILÍBRIO TÉRMICO
M ± C ± R - E = 0
M = Calor produzido pelo metabolismo
C = Calor ganho ou perdido por condução e convecção
R = Calor ganho ou perdido por radiação
E = Calor perdido por evaporação
6. Calor-6
EQUAÇÃO DO EQUILÍBRIO TÉRMICO
para diferentes situações térmicas
Tar < Tsup. do corpo Tar > Tsup. do corpo
Sem fontes apreciáveis
de calor radiante
TMR < Tsup. do corpo
M = C + R + E M + C = R + E
Com fontes apreciáveis
de calor radiante
TMR > Tsup. do corpo
M + R = C + E M + C + R = E
7. Calor-7
LIMITE DE TOLERÂNCIA
Definição de limite de tolerância
Diversos índices
LT deve levar em conta os fatores
ambientais e da atividade (calor gerado
pelo metabolismo)
9. Calor-9
Medição dos Fatores Ambientais
TEMPERATURA DO AR
= TEMPERATURA DE BULBO SECO - TBS (ºC).
TERMÔMETRO COMUM
CUIDADOS:
- O SENSOR EM CONTATO OU O MAIS PRÓXIMO POSSÍVEL
DA ÁREA TÉRMICA DE INTERESSE.
- NA PRESENÇA DE FONTE APRECIÁVEL DE CALOR
RADIANTE, PROTEGER O SENSOR DO TERMÔMETRO,
PORÉM SEM IMPEDIR CIRCULAÇÃO DO AR AO REDOR DO
MESMO.
10. Medição dos Fatores Ambientais
UMIDADE RELATIVA DO AR
% de umidade no ar em relação à quantidade total se o ar
estivesse saturado na mesma temperatura
Fator fundamental para a troca de calor entre o corpo e o
ambiente (perda por evaporação)
Temperatura de bulbo seco natural (Tbn)
Temperatura de bulbo seco psicrométrico
11. Calor-11
Medição dos Fatores Ambientais
VELOCIDADE DO AR
INFLUENCIA NA TROCA DE CALOR POR CONVECÇÃO E
EVAPORAÇÃO
EQUIPAMENTO: ANEMÔMETRO
ESTIMATIVA DE VELOCIDADE DO AR:
Ar parado (p.ex.:sala fechada sem ventilação): < 0,2 m/s
Brisa leve (p.ex.: leve percepção do movimento do ar): entre 0,2 e 1,0
m/s
Brisa moderada (p.ex: poucos metros de um ventilador, percepção
clara de movimento do ar, movimento dos cabelos ou folha de papel):
entre 1,0 e 1,5 m/s
Vento forte (p.ex.: próximo de um ventilador, vento na roupa): > 1,5
m/s
12. Calor-12 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medição dos Fatores Ambientais
CALOR RADIANTE
MEDIDO INDIRETAMENTE ATRAVÉS DO
TERMÔMETRO DE GLOBO (VERNON, 1932)
ESFERA OCA DE COBRE COM 15 CM DE
DIÂMETRO, PINTADA DE PRETO FOSCO, COM
TERMÔMETRO DE MERCÚRIO NO CENTRO DA
ESFERA
TROCA CALOR COM O AMBIENTE POR RADIAÇÃO
E CONVECÇÃO
13. Calor-13
Medição dos Fatores Ambientais
CALOR RADIANTE
TEMPO DE ESTABILIZAÇÃO
esfera de 15 cm de diâmetro: 15 a 20 minutos
esfera de 4,2 cm de diâmetro: 5 minutos
TEMPERATURA MÉDIA RADIANTE (TMR) - PARA
ESFERA DE 15 CM:
TMR = TG+ (1,8 VA
0,5)(TG - TA)
TG = Temperatura de Globo
VA = Velocidade do Ar
TA = Temperatura do Ar
14. Calor-14
Fator dependente da Atividade
CALOR PRODUZIDO PELO METABOLISMO
MEDIDO OU ESTIMADO
MEDIÇÃO: POR CALORIMETRIA DIRETA (CÂMARA) OU
INDIRETA (CONSUMO DE OXIGÊNIO - 4,8 KCAL/L OXIGÊNIO)
ESTIMATIVA: POR MEIO DE TABELAS OU ANÁLISE DE
TAREFAS
MENOS PRECISO
MENOS REPRODUTÍVEL
VARIAÇÃO: +/- 10 A 15%
TABELAS: ERROS DA ORDEM DE 30%
ANÁLISE DE TAREFAS: DIVIDIR A TAREFA EM ATIVIDADES BÁSICAS OU
SUBATIVADES, MEDIR OU ESTIMAR O METABOLISMO DE CADA ATIVIDADE
OU SUBATIVIDADE, OBTER MÉDIA PONDERADA NO TEMPO.
15. Calor-15
Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo
Desenvolvido em 1957 para monitorar a exposição ao
calor em campo de treinamento militar
Vantagens: fácil de calcular, utiliza equipamentos
simples e baratos
Ambientes internos e externos sem carga solar:
IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg
Ambientes externos com carga solar:
IBUTG = 0,7 tbn + 0,2 tg + 0,1 tbs
tbn = Temperatura de bulbo úmido natural
tg = Temperatura de globo
tbs= Temperatura de bulbo seco
IBUTG
16. Calor-16
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Limites de Tolerância para exposição ao Calor
Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo - IBUTG
Equipamentos:
termômetro de bulbo úmido natural, termômetro de globo e
termômetro de mercúrio comum.
Ponto de medição: local onde permanece o trabalhador, à
altura da região do corpo mais atingida.
Estabelece dois tipos de limites:
regime de trabalho intermitente com períodos de descanso no próprio
local de prestação de serviço.
regime de trabalho intermitente com período de descanso em outro local
(de descanso )).
17. Calor-17
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Regime de trabalho intermitente com períodos de
descanso no próprio local de prestação de serviço
Períodos de descanso: tempo de serviço para todos os efeitos
legais.
Tipo de atividade (leve, moderada ou pesada): Quadro No 3.
Regime de trabalho:
18. Calor-18 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Limites de Tolerância para Exposição ao Calor
QUADRO Nº 3
TAXAS DE METABOLISMO POR TIPO DE ATIVIDADE
19. Calor-19
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Regime de trabalho intermitente com período
de descanso em outro local (de descanso)
Local de descanso: ambiente termicamente mais ameno,
com o trabalhador em repouso ou exercendo atividade
leve.
Limites de Tolerância: Quadro Nº2
20. Calor-20
Exercícios
1) Observando-se um operador de forno de uma empresa,
verifica-se que o mesmo gasta 3 minutos carregando o
forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a
temperatura esperada sem, no entanto, sair do local e, em
seguida, gasta outros 3 minutos para descarregar o forno.
Este ciclo de trabalho é continuamente repetido durante
toda jornada de trabalho.
Resultados da avaliação do ambiente:
tg = 35ºC
tbn = 25ºC
Verificar se o limite de tolerância foi excedido.
21. Calor-21
Exercícios
2) Observando-se um operador de forno de uma empresa,
verifica-se que o mesmo gasta 3 minutos carregando o
forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a
temperatura esperada e, em seguida, gasta outros 3
minutos para descarregar o forno. Durante o tempo em
que aguarda a elevação da temperatura da carga (4
minutos), o operador do forno fica fazendo anotações,
sentado a uma mesa que está afastada do forno. Este ciclo
de trabalho é continuamente repetido durante toda
jornada de trabalho.
Resultados da avaliação do ambiente:
LOCAL 1 - tg = 54ºC tbn = 25ºC
LOCAL 2 - tg = 32ºC tbn = 24ºC
Verificar se o limite de tolerância foi excedido.
22. Calor-22
CHECK-LIST PARA MEDIDAS DE CONTROLE
Controlar Ações possíveis
Metabolismo - Reduzir a demanda física do trabalho
- Mecanização
R - Calor radiante - Barreiras refletoras de raios IV
- Cobrir partes expostas do corpo
- Roupas aluminizadas
C - calor convecção - Se tar> 35ºC: reduzir temperatura do
ar, reduzir a velocidade do ar, vestir roupas
- Se tar< 35ºC: aumentar a velocidade do ar
e reduzir roupas
Evaporação Pode ser aumentada: reduzindo a umidade,
aumentando a velocidade do ar
23. Calor-23
Medidas de controle da exposição ao calor
Alterar Ações possíveis
Práticas de trabalho - Reduzir o tempo de exposição
- Programar o trabalho para horário mais
fresco
Educação - Auto-limite da exposição em função
dos sinais e sintomas
Equipamentos de Proteção Individual
24. Calor-24
Medidas de controle da exposição ao calor
Outras Considerações
Exames médicos - préadmissionais (especialmente para
detectar problemas cardio-circulatórios) e periódicos
Pausas mais frequentes para individuos não-
climatizados
Aclimatização
Ingestão de água (150 ml a cada 20 minutos, a 15ºC) e
sal (1g / 1 litro água)
Ar condicionado em local de descanso
26. Calor-26
FRIO
•Equilíbrio homeotérmico
Estes fatores influenciam no equilíbrio homeotérmico do corpo,
segundo a seguinte equação: M ± C ± R – E = S
Onde: M = calor produzido pelo organismo;
C = calor ganho/perdido por condução/convecção;
R = calor ganho/perdido por radiação;
E = calor perdido por evaporação;
S = calor no núcleo do organismo.
27. Calor-27
FRIO
•Equilíbrio homeotérmico
O desequilíbrio térmico ( exposição ao frio), segundo a equação
M ± C ± R – E = S se apresentará quando o valor de S for inferior
a zero, ou seja, quando o corpo estiver perdendo calor para o
ambiente, podendo ocorrer a hipotermia.
A exposição ao frio intenso é encontrada em diversos tipos de
indústrias que possuem e utilizam câmaras frigoríficas.
28. Calor-28
FRIO
•Equilíbrio homeotérmico
Além da hipotermia, vários outros estados patológicos, conhecidos
com lesões do frio, podem afetar o trabalhador. Entre eles,
destacam-se:
- Enregelamento dos membros, que poderá levar à gangrena e
amputações destes;
- Pés de imersão: quando os trabalhadores permanecem com os pés
umedecidos ou imersos em água fria por longos períodos,
produzindo estagnação do sangue, paralisação dos pés e das
pernas;
29. Calor-29
FRIO
•Equilíbrio homeotérmico
- Ulcerações do frio: feridas, bolhas,
rachaduras e necrose que poderão ocorrer
devido à exposição ao frio intenso.
- Além disso, o frio interfere na eficiência do
trabalho e incidência de acidentes, além de
desencadear inúmeras doenças reumáticas e
respiratórias.
30. Calor-30
FRIO
• Limite de tolerância
Embora a legislação brasileira não fixe limites de
tolerância para exposição ao frio, a ACGIH estabelece
limites de exposição a esse agente em função da
velocidade do ar, da temperatura de bulso seco,
obtendo-se índice de temperatura equivalente de
resfriamento, valor este que determina o grau de risco
da exposição.
31. Calor-31
FRIO
• Limite de tolerância
A ACGIH estabelece alternância
trabalho/descanso, em um
periodo de 4 horas, em função de
velocidade do ar, temperatura e
tipo de atividades.
32. Calor-32
FRIO
• Limite de tolerância
Além dos limites estabelecidos pela ACGIH,
poderá ser utilizado como parâmetro o quadro
abaixo, que leva em consideração a
temperatura de bulbo seco, zona climática onde
atua o trabalhador, e fornece a máxima
exposição diária permissível, de acordo com o
estabelecido no art. 253 da CLT.
34. Calor-34
FRIO
• Medidas de controle
- Aclimatização – é uma medida que, para a
exposição ao frio, não foi ainda muito estudada, mas
sabe-se que alguns indivíduos conseguem respostas
termorreguladoras satisfatórias, quando
gradualmente são expostos a ambientes frios, ou
seja, segundo determinados gradientes térmicos e
sob controle da velocidade do ar, indivíduos têm boa
adaptação.
35. Calor-35
FRIO
• Medidas de controle
- Vestimentas de trabalho – É necessário que o
isolamento do corpo pela vestimenta de trabalho
seja satisfatório e que a camada de ar compreendida
entre a pele e a roupa elimine parcialmente a
transpiração para que haja uma troca regular de
temperatura.
36. Calor-36
FRIO
• Medidas de controle
- Regime de trabalho – Quando a exposição é
intensa, o trabalhador deve ter em mente que será
necessário intercalar períodos de descanso em local
termicamente superior ao local frio, de forma a
manter uma resposta termorreguladora satisfatória
do corpo humano.
37. Calor-37
FRIO
• Medidas de controle
-Exames médicos – Na seleção de pessoal para
execução de trabalhos em locais frio intenso, devem-
se realizar exames médicos pré-admissionais para se
conhecer o histórico ocupacional do indivíduo e
saber se ele é portador de diabetes, epilepsia, se é
fumante, alcoólatra ou se já sofreu lesões por
exposição ao frio, ou se apresentam problema no
sistema circulatório, etc.
38. Calor-38
FRIO
• Medidas de controle
- Educação e treinamento – Todo trabalhador que
for executar atividades sob frio intenso deverá ser
instruído sobre o risco de atividades nessas
condições, bem como ser treinado quanto ao uso de
proteções adequadas ( vestimentas, luvas, etc.) e as
rotinas de trabalho (tempo/local de trabalho x
tempo/local de descanso).