A partir de uma sugestão no Conselho Editorial da revista Abrava+Climatização & Refrigeração, no sentido de recuperar alguns conceitos, elaboramos algumas perguntas a serem encaminhadas a profissionais de distintas experiências. Foram eles, o decano Celso Simões Alexandre, Ricardo Facuri, diretor executivo da Traydus e Wili Hoffmann, diretor da Anthares. O consultor Leonilton Tomaz Cleto, da Yawatz Consultoria, e Rafael Dutra, coordenador de aplicação da Trane, escreveram artigos publicados nas próximas páginas.

As perguntas foram: 1) É correto falar em novos conceitos de conforto térmico; 2) Se, sim, quais seriam esses novos conceitos; 3) Em que eles podem impactar na qualidade do ar interno; 4) Em que medida eles podem impactar na eficiência energética dos sistemas; 5) Esses conceitos podem influenciar o desenvolvimento de novos equipamentos; e, 6) Podem influenciar nos sistemas de automação?

Conforto térmico é conforto térmico, nada mudou

1. Conforto térmico, é conforto térmico e, que se saiba, nada mudou.
2. O conforto   térmico depende de uma série de fatores e, para cada caso, o

conforto térmico é função de uma série de fatores, a saber:

• Temperatura
• Umidade
• Temperatura média radiante
• Velocidade do ar na zona ocupada
• Nível de atividade (medido em MET)
• Resistência térmica do vestuário (medido em CLO)
• Tempo de permanência de uma pessoa no ambiente climatizado
• Diferença de temperatura entre tornozelo e cabeça
• Nível de turbulência do ar
• Assimetria de temperaturas
• Nível sonoro

3. Devíamos falar, em vez de qualidade do ar interno (IAQ), em qualidade do ambiente interno (IEQ), porque o ar interno pode estar, digamos, na temperatura e umidade corretas, com velocidade do ar e nível de turbulência de acordo ao exigido, ou seja, a qualidade do ar ser boa, mas, se não houver cuidado com os outros fatores acima referidos, o ambiente não será confortável.
4. A eficiência energética dos sistemas está mais ligada ao tipo de solução adotada pelo projetista. Sabemos que há sistemas poupadores de energia, por exemplo, tetos e vigas frias, VAV, difusores individuais, em contraposição aos sistemas turbulentos tradicionais.

Lembro, ainda, que a busca da eficiência energética está mais ligada a decisões que envolvem assuntos outros que não o conforto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Os sistemas de climatização buscam o máximo de pessoas confortáveis nos ambientes

Os conceitos de conforto térmico não são novos. O professor dinamarquês Povl Ole Fanger (1934 – 2006) desenvolveu um método para avaliar o conforto térmico, em 1970, conhecido como Método Fanger. O modelo matemático foi desenvolvido para definir uma zona neutra de conforto térmico para humanos a partir das respostas a inquéritos à pessoas submetidas a combinação básica de variáveis, que influenciam no conforto térmico e  que podem ser manipuladas em câmaras climáticas, as principais são:

• Vestimenta
• Atividade física (metabolismo do corpo).
• Velocidade do ar
• Temperatura de bulbo seco
• Umidade relativa (relacionada à pressão parcial de vapor de água no ar)
• Temperatura média radiante.

Este método analítico é conhecido como PMV (predicted mean vote) e PPD (percentage of disatisfied).

Mais tarde o Prof. Michael Humphreys, desenvolveu estudos demonstrando que existem diferenças na sensação térmica dos indivíduos indicadas pelo método analítico do Prof. Fanger em câmaras climáticas e as indicadas pelos indivíduos em situações reais do cotidiano, demonstrando que os humanos têm capacidade de adaptar-se às condições térmicas da região em que vivem, criando assim o modelo adaptativo.

A NBR 16401-2 e a Ashrae STD 55, na qual é baseada, utilizam estes métodos para definir as condições de conforto térmico combinando as variáveis de influência que definem um máximo percentual de pessoas insatisfeitas. O que se observa hoje em dia é que o mercado de ar-condicionado e arquitetura começa a abrir os olhos para considerar outras variáveis para o conforto térmico que não só a boa e velha “Temperatura”.

Não vejo uma relação direta entre o conforto térmico e a qualidade do ar interno. Os sistemas de climatização buscam o máximo de pessoas confortáveis nos ambientes enquanto a qualidade do ar tem uma abrangência maior, buscando também a saúde e satisfação delas, como controle de contaminação por partículas e gases, e carga de viáveis (microrganismos em suspenção no ar).

Quanto ao conforto térmico, se houver uma flexibilização na temperatura, combinada com as demais variáveis que influenciam no conforto térmico dos ambientes, com o mesmo resultado no percentual de usuários haverá a possibilidade de utilização de ciclos mais eficientes com degraus térmicos menores, por exemplo. Isto suscita alguma luz na comparação que normalmente vemos no mercado sobre eficiência energética entre sistemas de expansão direta x indireta.

As combinações das variáveis internas que influenciam no conforto térmico dos ambientes devem proporcionar o mesmo percentual de satisfeitos para ser possível uma comparação, e não é isso que vemos.

Certamente os conceitos e o conhecimento deste assunto estão disponíveis para serem aplicados em novos sistemas e equipamentos, basta serem aplicados.

Vejo que os sensores das mais diversas variáveis estão cada vez mais acessíveis, o que proporciona ao mercado infinitas possibilidades para monitoramento e resposta do conhecimento das condições ambientais, trazendo à luz informações que antes não tínhamos. Como dia a farse atribuída a Lord Kelvin: “Se você não puder medi-lo, você não pode melhorá-lo”, parafraseando, “Se pudermos medi-lo, podemos melhorá-lo”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conceitos abrangem não somente a questão térmica, mas sim um conforto climático

Não sei se podemos afirmar que existem novos conceitos de conforto térmico, acredito que exista uma grande evolução dos conceitos de outrora, que não eram errados, apenas não eram tão amplos e estavam baseados no modo de vida e edificações existentes.

O conforto térmico sempre foi o foco dos sistemas de ar-condicionado, sendo que manter a temperatura interna em 24⁰C era o principal objetivo para se conquistar a tão sonhada condição de conforto. Logicamente que ter uma umidade entorno de 50% sempre foi um fator associado.

Mas quando pensamos em conforto das pessoas, os novos conceitos abrangem não somente a questão térmica, mas sim um conforto climático. O termo mais adequado talvez seria esse. Para se garantir o conforto em um determinado ambiente temos que controlar não somente a temperatura, como também a umidade e também a velocidade do ar que é ventilado no ambiente através dos diversos dispositivos de insuflação. Porém, quando se fala em novos conceitos, podemos dizer que os parâmetros que no passados eram genéricos, passam a ser individualizados e personalizados ao público de cada ambiente. Essa é uma evolução importante.

Muito mais que impactar na qualidade do ar interno, os parâmetros de conforto térmico são parte dos requisitos de uma boa qualidade do ar interno. Como citei anteriormente, não podemos simplesmente resumir a climatização ao conforto térmico. Quando falamos em qualidade do ar, estamos absolutamente englobando o conforto térmico, bem como as demais variáveis que são fundamentais para o bem-estar e saúde do ocupante de um determinado ambiente. A qualidade do ar interno é medida através de diversos parâmetros, tais como temperatura, umidade, concentração de poluentes atmosféricos, compostos orgânicos voláteis, concentração de gases (radônio), controle de mofos e microrganismos etc. Enfim, atualmente é impossível disassociar conforto térmico à qualidade do ar interno.

Os novos conceitos de conforto térmico visam climatizar ambientes de forma artificial ou até mesmo natural. Então, independente de serem conceitos antigos ou novos, o mundo atual requer o menor consumo energético possível em todos os âmbitos da nossa sociedade. Portanto, a busca por conforto térmico certamente nos leva à necessidade de consumir energia, mas aplicar os corretos conceitos de conforto ou qualidade do ar não necessariamente implica em gastar mais energia. Bons projetos de ar-condicionado têm por obrigação minimizar o consumo de energia, bem como os equipamentos lançados no mercado buscam elevar o nível de performance, com o menor consumo possível. No mundo todo, as novas tecnologias que buscam o conforto térmico ou qualidade do ar, são desenvolvidas com foco em eficiência energética.

Na busca por atingir parâmetros de conforto cada vez mais controlados, como é o caso de incluir a umidade, não só a temperatura, nos fatores de controle, os equipamentos dispõem de dispositivos que operam de forma mais ampla. Nos últimos anos os equipamentos de climatização foram sendo desenvolvidos com variação de rotação em compressores para modular de acordo com a carga, evitando ligar e desligar, sendo que a cada ciclo de liga/ desliga os parâmetros fugiam do ideal. Com uma flutuação de rotação em função da carga térmica se consegue manter temperatura e umidade sob controle. Os variadores de frequência em ventiladores ou ventiladores com motores eletrônicos EC são realidade em qualquer tipo de equipamento moderno, sendo fundamental para se manter as vazões de ar de projeto, ou até mesmo variar a vazão nos ambientes, se assim o projeto definir. Esses são alguns dos exemplos de tecnologias que a indústria trouxe ao mercado com o intuito de garantir o conforto térmico em 100% do tempo de operação do sistema de ar-condicionado. A cada ano existem pequenas ou grandes evoluções nesse sentido.

A Automação é parte fundamental para que se consiga entregar um conforto térmico adequado, sem interrupções, com boa manutenção e adequada eficiência energética. A coleta de dados em tempo real e o uso de inteligência artificial estão se tornando cada vez mais comuns para otimizar o conforto térmico em edifícios. Sensores podem monitorar as condições internas e externas e ajustar automaticamente sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado para manter um ambiente confortável. Os equipamentos modernos são desenvolvidos com diversas automatizações embarcadas e sem elas seria impossível entregar o resultado proposto. Portanto, hoje, pensar em um sistema de ar-condicionado, mesmo que apenas para conforto térmico, sem uma boa automação é abrir mão de ter aquilo que se deseja: um perfeito conforto térmico, com a mais alta qualidade do ar e menor consumo energético.