Apostila Sobre Calor

CONCEITUAÇÃO DE CONFORTO TÉRMICO É a sensação de bem-estar experimentada por uma pessoa, como resultado da combinação satisfatória, nesse ambiente, da temperatura radiante média, umidade relativa, temperatura do ambiente e velocidade do ar com a atividade lá desenvolvida e com a vestimenta usada pelas pessoas. TEMPERATURA DE AR Quando a temperatura do ar é inferior à da pele, a remoção de calor por convecção será tanto maior quanto menor for a temperatura do ar. Se o ar estiver a uma temperatura superior à da pele, ele cederá calor para o corpo por convecção. Quanto à evaporação, a influência da temperatura do ar dependerá da umidade relativa e da velocidade do ar. UMIDADE DO AR A umidade relativa do ar tem grande inflência na remoção de calor por evaporação, na medida em que a baixa umidade permite ao ar relativamente seco absorver a umidade da pele rapidamente, e, com isso, promover também de forma rápida a remoção de calor do corpo. A alta umidade relativa produz o efeito inverso. VELOCIDADE DO AR É necessário conhecer a temperatura e a umidade do ar, para se analisar a capacidade de contribuição da ventilação na remoção de calor do corpo humano. Para a condição de ar não saturado e com temperatura inferior à da pele, pode-se afirmar que: Quando a ventilação aumenta: O processo de evaporação aumenta, porque a umidade do corpo é retirada mais rapidamente; O processo de convecção aumenta, porque a velocidade de troca de ar que rodeia o corpo é maior. Quando a ventilação diminui: Os processos de convecção e evaporação diminuem. VESTIMENTA A roupa é um elemento que dificulta a remoção de calor do corpo. Diminui a troca térmica por convecção porque é um obstáculo ao movimento do ar junto à pele.

Diminui o processo de evaporação do suor num grau que varia conforme a permeabilidade da roupa ao vapor de água. Quanto menor a permeabilidade da roupa, menor será a remoção de calor por evaporação. A interferência da vestimenta na troca térmica por radiação depende principalmente da emissividade e absortância de radiação da roupa e do comprimento de onda da radiação. RECOMENDAÇÕES Existe uma série de medidas forem adotadas onde houver fontes apreciáveis de calor, proporcionará, maior conforto e eficiência no trabalho. Deve-se tentar o maior número de medidas, a fim de resguardar as condições mínimas necessárias à preservação da saúde e do conforto dos trabalhadores. Após a adoção das medidas de controle na fonte ou no meio de propagação deverá ser realizado um novo levantamento, para verificar se o ambiente de trabalho realmente está dentro das condições consideradas para o conforto do trabalhador. a. Medidas de Controle na Fonte Algumas medidas preventivas podem ser adotadas na fonte, sem no entanto resolver integralmente o problema existente. A primeira sugestão é que seja feita manutenção periódica de todos equipamentos e isolamento, blindagem e enclausuramento de fontes quentes como fornos e estufas. O calor radiante deve ser isolado e às vezes refletido, cuidando-se para que a reflexão não seja direcionada para os trabalhadores. O telhado e as paredes devem ser isolados termicamente e refletir o calor solar, principalmente os domos translúcidos . b. Medidas de Controle no Meio Aumento da Movimentação do Ar Para o ponto onde a temperatura do ar for inferior à temperatura da pele (35° C) o aumento da movimentação do ar aumentará a quantidade de calor dissipado pelo organismo por convecção. Deve-se evitar que o ar circule das zonas mais quentes para as zonas adjacentes mais frescas, o que certamente acarretaria um maior desconforto térmico para os trabalhadores das áreas adjacentes. Por esta razão é importante realizar um mapeamento de temperaturas do meio ambiente de trabalho para se executar um diagnóstico e verificar a magnitude do problema.

A velocidade do ar que propicia melhores condições ambientais para o trabalhador é de 1 m/s ( 200 pés por minuto), porém são recomendadas velocidades maiores para os trabalhadores que estejam em zonas quentes. A melhoria das condições de ventilação natural são primordiais. No efeito dos ventos, usar aberturas de entrada e saída do ar iguais, priorizar o deslocamento horizontal do ar e as aberturas devem estar localizadas de forma diametralmente oposta. No efeito chaminé, igualar as aberturas de entrada e saída e distribuí-las de forma simétrica. Em seguida, como complemento da ventilação natural, deve ser estudada a ventilação geral para conforto térmico. Em primeiro lugar, implantar ventilação geral exaustora no teto, para retirar as massas de ar aquecido por convecção. O sistema pode ser executado por ventiladores ( centrífugos de fluxo axial ) ou por dutos localizados no topo do edifício. A ventilação geral insufladora deve ser executada na forma de dutos e bocas de ar aerodinâmicamente projetadas, pois o lance de ar deve atingir a zona ocupada pelos trabalhadores. Os ventiladores ( ruído mecânico ) devem ser instalados fora do edifício para não aumentar o ruído de fundo. As bocas de ar ( ruído aerodinâmico ) devem ser adequadamente selecionadas e projetadas. Não se devem utilizar num primeiro momento lavadores ou umidificadores de ar, pois aumentaremos dramaticamente a umidade relativa do ar interferindo no mecanismo de termoregulação da evaporação da sudorese, além de oxidar os componentes eletrônicos. Uso de Anteparos ou Barreiras Refletoras Constitui uma medida eficiente de se reduzir a parcela de calor recebida por radiação, já que a mesma não se altera com a movimentação do ar. O uso de chapas ou placas de alumínio polido é bastante eficiente e pouco dispendioso. Esta medida pode ser estudada para os setores onde haja fornos, porém a melhor medida é isolar a área, inclusive termicamente para conservação de energia, para não ocorrer a transferencia de calor para as outras áreas pelos fenômenos de radiação e convecção. c. Medida de Controle no Indivíduo Vestimentas As vestimentas devem ser consideradas como uma segunda linha de defesa. O uso de vestimentas normais de trabalho de cores claras pode atenuar sensivelmente o calor radiante absorvido. Evitar roupas de tecido sintético e priorizar o uso de tecidos leves e que permitam troca de calor e umidade com o meio.

MÉTODOS DE CONTROLE DE ENGENHARIA Os métodos de engenharia utilizados no controle de atmosferas quentes que geram altas temperaturas são os seguintes: Ventilação Geral Exaustora – retirada de vazões de ar aquecido, por cima da edificação, e em seguida, entrando ar fresco pelas partes inferires do edifício; • Ventilação Geral Insufladora - velocidade de resfriamento, na zona ocupada pelo trabalhador; • Barreiras, Enclausuramentos, Isolamentos de Ambientes, Isolamento Térmico de Telhados e Paredes, Escudos Defletores, Reflexões e Segregações de fontes de calor. •

Ventilação Geral Exaustora e Insufladora A ventilação geral exaustora pode ser usada para remover o calor e/ou umidade. A sua instalação normalmente é nas partes mais altas da edificação, e pode ser executada por ventiladores tipo roof-top ( centrífugos de fluxo axial ) ou dutos de exaustão com ventiladores principais instalados fora do edifício. A ventilação geral insufladora pode ser utilizada se for disponível uma fonte de ar frio, temperado, fresco, ou numa temperatura inferior à da pele. O insuflamento de ar é direcional, podendo ser ajustada a direção, a distância do lance, o espalhamento horizontal, a velocidade e a pureza através de filtros ( a classe recomendada é F – fino podendo ser F1, F-2 ou F-3 segundo a NBR - 6.401 da ABNT ). Pode ser executado um chuveiro de ar em postos fixos, mantendo uma célula de conforto no perímetro da aeronave. Se for possível enclausurar ou isolar a fonte de calor como fornos, o calor derivado do processo de transmissão por convecção será controlado por um captor e uma chaminé simples ou forçada evitando a dispersão das massas de ar aquecidas no ambiente de trabalho, assim como o calor de radição. Quando não for possível usar o Sistema de Ventilação Local Exaustora deve ser utilizado o Sistema de Ventilação Geral Diluidora com ênfase na exaustão. Devem ser estimadas as cargas térmicas das fontes de calor sensível e latente, determinando o acréscimo de temperatura ou umidade aceitável. A estimativa de carga térmica deve incluir a carga solar, de pessoas, luzes, motores e outras. As quantidades de calor sensível e latente não devem ser somadas. Deve ser utilizada a maior componente pois ambos são absorvidos de forma simultânea. Na maioria dos casos o calor sensível é muito maior que o calor latente, dessa forma os cálculos devem ser efetuados na base do calor sensível. Velocidade de Resfriamento

Se a temperatura de bulbo seco do ar estiver entre 35 e 37,8°C o trabalhador pode ser resfriado por convecção ou evaporação. Quando a temperatura de bulbo seco for maior o aumento da velocidade pode aumentar o calor transmitido ao trabalhador por convecção. Se a temperatura de bulbo úmido também for alta a perda de calor evaporativo pode não aumentar proporcionalmente e o resultado final é o aumento do calor do trabalhador. Considera-se que as temperaturas do ar de insuflamento não devem exceder 27°C. Podem ser utilizadas altas velocidades nos trabalhadores para resfriamento direto, com controle direcional do ar de insuflamento para acomodar variações diárias e sazonais na exposição do calor e nas temperaturas de insuflamento. Velocidade do Ar Aceitável no Trabalhador Exposição Contínua Ar condicionado, estação fixa de trabalho, ventilação geral ou resfriamento localizado Sentado Em pé Exposição Intermitente Atividade e carga de calor leve Atividade e carga de calor moderadametalúrgicas Atividade e carga de calor pesada - fundição

Velocidade do Ar ( m/s ) 0,25 - 0,38 0,38 - 0,63 0,50 - 1,00 5 - 10 10 - 15 15 - 20

Velocidades acima de 5 m/s interferem nos Sistemas de Ventilação Local Exaustora. Enclausuramento É desnecessário em muitos casos controlar o processo de transmissão de calor em muitas industrias quentes. Devendo ser usado, se possível, cabinas com cortinas flexíveis e transparentes, climatizadas com ar condicionado para permitir um relativo conforto térmico. Isolamento O isolamento pode reduzir a fonte que transmite calor por convecção numa superfície. O isolamento pode não ser uma medida de controle suficiente se as temperaturas forem suficiente altas. Ar Condicionado

O ar condicionado controla a temperatura, a umidade, a pureza, a velocidade e a distribuição simultaneamente, sendo a melhor e definitiva solução dos problemas de conforto térmico e suas repercussões sobre a saúde e a produtividade dos trabalhadores.