[1] O documento discute a adaptação do homem ao clima através da biologia, vestimenta e habitação, assim como o desenvolvimento de estudos em conforto térmico ao longo dos séculos XIX e XX. [2] Estes estudos levaram ao desenvolvimento de índices e zonas de conforto térmico, como o PMV e PPD proposto por Fanger, que passou a ser adotado pela norma ISO 7730. [3] Atualmente, estas ferramentas são aplicadas em pesquisas acadê

2. Histórico
ADAPTAÇÃO DO HOMEM AO CLIMA
Adaptação biológica com variações da espécie, caracterizadas pelas
diferentes raças ao redor do planeta (forma do corpo, pigmentação,
pelos).
Adaptação através de vestimenta como um processo racional
visando à proteção da superfície da pele por uma camada isolante.
Ampliação da capacidade de sobrevivência do Homem. Espessura,
vazios, permeabilidade de vestimentas.
A terceira pele: a adaptação através da habitação. Não
necessariamente um processo puramente racional (colônias de
insetos, ninhos de pássaros). Arquitetura vernacular.

3. Histórico
Desenvolvimento tecnológico da construção civil com
industrialização e introdução de sistemas de controle de iluminação e
climatização artificiais: insumos energéticos consideráveis que
proporcionem aos usuários condições necessárias à condução de suas
tarefas. Crise energética, crise ambiental, Arquitetura Bioclimática.
ESTUDOS EM CONFORTO TÉRMICO
Primeiros estudos: século XIX. Com a Revolução Industrial, aumento
do número de acidentes e doenças geradas na indústria têxtil, na
mineração e na metalurgia. Heberden, em 1826, e Haldane, em 1905.
Mais tarde, otimização das condições de operação de condicionadores
de ar. Pesquisas analíticas de Winslow, Herrington e Gagge, em 1937.
Houghten e Yagloglou, em 1923: além da temperatura do ar, também a
umidade relativa e os movimentos de ar. Curvas de temperatura efetiva
(ET).

4. Histórico
ESTUDOS EM CONFORTO TÉRMICO (contin.)
Bedford, em 1940: temperatura efetiva corrigida (CET), um quarto
aspecto determinante da sensação de conforto térmico: a radiação.
Irmãos Olgyay, anos 60 com a Carta Bioclimática, onde é mostrada a
zona de conforto humano em relação a temperatura e umidade do ar,
velocidade do vento, radiação solar e resfriamento por evaporação.
Em 1970, Fanger: área de investigação relacionada aos estudos
fisiológicos da sensação de conforto. PMV e PPD. Temperatura de
neutralidade térmica válida para todo tipo de clima, dependente apenas
da vestimenta e do grau de atividade do indivíduo.

5. Histórico
ESTUDOS EM CONFORTO TÉRMICO (contin.)
Humphreys, em 1978: correlação de temperaturas de neutralidade
térmica com as temperaturas externas vigentes. Para edificações sem
qualquer sistema de climatização artificial:
Tn = 11.9 + 0.534 Tméd ext
onde: Tméd ext = Tmédia externa do período considerado.
Auliciems, em 1981: equação semelhante, aplicável a qualquer tipo de
edificação:
Tn = 17.6 + 0.31 Tméd ext
Man, Climate and Architecture (Givoni, 1976), Diagrama Bioclimático
da Edificação com a zona de conforto

6. BASE CONCEITUAL
DEFINIÇÃO 1:
American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers
(ASHRAE): "Estado de espírito que reflete a satisfação com o ambiente
(térmico) que envolve a pessoa"
DEFINIÇÃO 2:
Commission for Thermal Physiology of the International Union of
Physiological Sciences: ‘The range of ambient temperatures, associated
with specified mean radiant temperature, humidity, and air movement,
within which a human in specified clothing expresses indifference to the
thermal environment for an indefinite period’.

7. BASE CONCEITUAL
INFLUÊNCIA DE FATORES CLIMÁTICOS SOBRE O HOMEM:
VARIÁVEIS AMBIENTAIS
• temperatura do ar
• umidade do ar
• movimentos de ar
• radiação
ALÉM DISSO: VARIÁVEIS HUMANAS (SUBJETIVAS)
∀• Aclimatação; atividade física; vestimenta; idade e sexo; forma
do corpo (razão superfície/volume); cor da pele; alimentação e
estado de saúde

8. BASE CONCEITUAL
• MECANISMOS DE TROCAS
TÉRMICAS COM O MEIO:
FENÔMENOS FÍSICOS DE
TRANSFERÊNCIA DE CALOR
• CONDUÇÃO
• CONVECÇÃO
• RADIAÇÃO
• EVAPORAÇÃO
Equação de Balanço Térmico
M ± C v ± Cd ± R − E = 0
8

9. Equipamentos de medição
Armazenadores
digitais (loggers)
Termômetro de Termômetro de
Bulbo Seco (TBS) Bulbo Úmido (TBU)

10. Equipamentos de medição
Termômetro de
globo (TG)
Conjunto – medidores de
estresse térmico

11. Equipamentos de medição
Anemômetro com pá de
Anemômetros vento/”biruta” (velocidade e
(velocidade do ar) direção)

12. Equipamentos de medição
Piranômetros (radiação solar)

13. Equipamentos de medição
Estações meteorológicas

14. Escalas, índices e zonas
de conforto

15. Primeiras Justificativas
FIGURA 3 – Influência da temperatura ambiental sobre as pausas no
trabalho e a freqüência de acidentes, em uma tarefa de carregamento
de carvão, segundo Bedford e Vernon (1922)

16. Escalas de Conforto
Linhas de temperatura efetiva sobre diagrama psicrométrico, segundo
Houghton e Yaglou (1923)

17. Escalas de Conforto
Índice de Temperatura Efetiva Corrigida (TEC) (1932)

18. Procedimento dos irmãos OLGYAY (1960)
Os irmãos Olgyay, nos Estados Unidos, na década de
1960, estabeleceram o primeiro procedimento
sistemático com o objetivo de adaptação de uma
edificação às condições do clima, criando a expressão
“projeto bioclimático” :
· análise dos dados climáticos anuais da região;
· avaliação biológica baseada nas sensações
humanas;
· soluções tecnológicas para reduzir os impactos
do clima e usar as vantagens existentes; e
· aplicação arquitetônica das conclusões obtidas
nas três primeiras fases e desenvolvimento equilibrado dos
elementos conforme a necessidade.

19. DIAGRAMA COM ZONA DE CONFORTO DE OLGYAY
Diagrama bioclimático de victor Olgyay (1963): medidas corretivas
também são propostas no gráfico

20. DIAGRAMA DE CONFORTO DE OLGYAY (para Arquitetos)

21. Estudos em câmaras climatizadas: Fanger (1970)
Objetivo: Pesquisador do
Laboratório de Calefação e
Condicionamento de Ar da
Universidade Técnica da
Dinamarca e do Instituto de
Pesquisas Ambientais da
Universidade de Kansas, nos
Estados Unidos, Fanger voltou
seu trabalho à aplicação de
parâmetros de conforto na
indústria de ar-condicionado.
Resultados obtidos: índices PPD
e PMV e criação de um modelo
numérico para cálculo de conforto
(adotado na norma ISO 7730)

22. Escala adotada

23. Dados coletados
CONFORTO

24. Método de cálculo do PMV

25. PMV e PPD
RELAÇÃO ENTRE O VOTO MÉDIO ESTIMADO E A
PORCENTAGEM DE PESSOAS INSATISFEITAS
ISO 7730

26. Aplicações
 Pesquisa acadêmica
 Micrometeorologia humana
 Planos de contingência (mudanças climáticas)
 Planejamento de cidades
 Projeto de ambientes
 Projeto Bioclimático
 Projeto de Climatização Artificial

27. Espaços internos (climatizados)
Diagramas de Conforto
Software
Analysis CST /
Analysis 1.5

28. Espaços externos
Fatores de influência: fatores climáticos, geometria urbana
(obstrução solar)
Diferenciações localizadas: trechos com sol ou sombreados, áreas
com vegetação ou corpos d’água etc.
Índice PET
Software
Rayman