Contribuição para o estudo de ambientes térmicos interiores. A dimensão do indivíduo e do edifício : da experimentação à modelação

Abstract

Centrado no desenvolvimento de um sistema de aquecimento localizado, são abordadas questões relacionadas com os ambientes térmicos interiores, com componentes experimentais e de modelação. Como suporte para os trabalhos realizados com pessoas e um manequim térmico, expõem-se fundamentos relativos à fisiologia térmica do corpo humano e aos mecanismos de troca de calor com o ambiente. A partir de ensaios realizados em câmara climática, com um manequim térmico nu e revestido com alumínio, são estudadas as perdas de calor sensível, numa gama alargada de condições térmicas em convecção natural, separando as componentes radiativa e convectiva. Descrevem-se os conceitos sobre o isolamento térmico de vestuário, apresentam-se os procedimentos usados para estimar os valores de vestuário comum de Inverno, que se comparam com medições efectuadas. Determinam-se as resistências térmicas para as várias partes do corpo que se utilizam na modelação numérica. Define-se um sistema de aquecimento localizado constituído por uma escalfeta e painéis radiantes. A sua capacidade para criar condições térmicas locais adequadas é analisada com o manequim térmico e dezoito pessoas. Discutem-se os resultados da medição de parâmetros fisiológicos e das respostas a inquéritos térmicos. Apresentam-se os algoritmos adicionados a um programa CFD, desenvolvidos para calcular a transferência de calor por radiação entre superfícies e considerar a resistência térmica do vestuário. Discutem-se os resultados de simulações para a configuração do sistema de aquecimento localizado, com base em informação recolhida dos ensaios com pessoas. Utiliza-se o programa ESP-r numa abordagem à simulação térmica de edifìcios e evidenciam-se as vantagens da sua utilização na fase de projecto. Para tal, procede-se à simulação dinâmica de dois edifícios, eleboram-se exercícios de comparação de soluções arquitectónicas e apreciam-se as implicações, em termos de ambiente térmico interior e de consumo de energia, de uma correcção arquitectónica. Os mesmos modelos de edifício são usados na avaliação das condicionates energéticas da utilização do sistema de aquecimento localizado.