GABRIELA FREITAS - Determinação da temperatura de neutralidade em edificações residenciais no Estado de Mato Grosso

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Determinação da temperatura de neutralidade em edificações residenciais no Estado

de Mato Grosso

Determination of neutrality temperature in residential buildings

in the State of Mato Grosso

Vanessa Gabriela Freitas1_{, Marlon Leão}2

Resumo: Um importante fator responsável pelo conforto é a neutralidade térmica, definida como a temperatura em que uma pessoa não deseja nem mais calor nem mais frio. O estado de Mato Grosso apresenta grandes variações climáticas, sendo este contemplado com várias diferentes zonas bioclimáticas que exigem técnicas construtivas específicas para atender a necessidade térmica habitacional de cada região. Considerando que o conforto térmico está relacionado com bem-estar, a motivação deste trabalho encontra-se no fato de não haver, até o dado momento, a temperatura de neutralidade determinada para cada zona do estado. O objetivo foi determinar a temperatura de neutralidade de edificações residenciais, confrontando dados objetivos e subjetivos, para as zonas bioclimáticas 5, 6, 7 e 8. O estudo foi baseado no conceito Spot-Monitoring que relaciona a coleta de dados ambientais (por meio de aparelho com sensores) com simultânea aplicação de questionários que coletam as sensações e preferências térmicas dos usuários. Nos períodos de chuva e seca, foram realizadas 400 medições e obtidos 548 questionários válidos nas cidades de Cáceres, Cuiabá, Primavera do Leste e Sinop. Sendo assim, a temperatura de neutralidade média encontrada, por meio de regressões lineares variou de 25 a 30°C de acordo com a zona bioclimática e estação.

Palavras-chave: Pesquisa de Campo; Conforto Térmico; Abordagem adaptativa; Questionários; Sensação térmica.

Abstract: An important factor responsible for comfort is thermal neutrality, defined as the temperature at which a person preferring neither more heat nor colder. The state of Mato Grosso presents great climatic variations, which has various different bioclimatic zones and two kinds of weather, that require specific construction techniques to meet the thermal housing needs of each region. Considering that thermal comfort is related to human well-being and performance, the purpose of this work lies in the fact that there is not a neutrality temperature determined for each zone of the state so far. The objective of this study was to determine the neutrality temperature of residential buildings, comparing objective and subjective data for bioclimatic zones 5, 6, 7 and 8. The study was based on the concept of Spot-Monitoring that relates the environmental data collection ( through devices with sensors) with simultaneous application of questionnaires that collect the users' thermal sensations and preferences. In the rainy and dry periods, 400 measurements were taken and 548 valid questionnaires were obtained in the cities of Caceres, Cuiabá, Primavera do Leste and Sinop. Thus, the average neutrality temperature found, by linear regressions, ranged from 25 to 30 ° C according to bioclimatic zone and season.

Keywords: Field Research; Thermal comfort; Adaptive approach; Questionnaires; Thermal sensation.

1 Introdução

Com a revolução industrial teve-se acesso a novas tecnologias que vieram com o intuito de facilitar e melhorar a vida do ser humano. O ar condicionado é um dos aparelhos que surgiram e não mais deixaram de fazer parte do cotidiano. Com a possibilidade de refrigerar o ambiente artificialmente, obtendo rapidamente a temperatura desejada houve, nas ultimas décadas, uma ausência na preocupação de construir levando em conta as características climáticas locais.

Apesar do conforto, o uso indiscriminado do ar condicionado acarretou também um significativo aumento no consumo energético, colaborando para a criação de cada vez mais usinas hidrelétricas e termoelétricas que causam grande impacto ambiental e colocam em risco o meio ambiente. Surge assim a necessidade de conceber projetos que visem, além de outros fatores, o conforto térmico do usuário, com o mínimo possível de intervenção tecnológica. Segundo a ASHRAE, (2005): “Conforto térmico é a

1_{Acadêmica de Engenharia Civil, Universidade do Estado de}

Mato Grosso, Sinop – MT, Brasil, gabifreitas89@hotmail.com

2_{Doutor, Professor, Universidade do Estado de Mato Grosso,}

Sinop-MT, Brasil, leao@unemat-net.br

condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico”.

Uma edificação deve proporcionar não só abrigo e segurança para seus usuários mas também conforto independente das condições climáticas locais. A concepção de um ambiente termicamente confortável para os ocupantes é um dos objetivos do estudo do conforto térmico. Este estudo propõe-se a analisar e estabelecer as condições necessárias à satisfação do ser humano, permitindo-o sentir-se confortável termicamente no ambiente em que se encontra, onde supõe-se que o seu rendimento físico e intelectual seja elevado em condições de conforto (ANDREASI et al., 2010).

Segundo a Secretária Nacional de Habitação, Inês Magalhães (ALIANÇA DAS CIDADES, p.9, 2011): “Um bom projeto é aquele que consegue dar resposta às carências que o diagnóstico da comunidade apresenta”. Uma análise mais intrínseca dessa ideia remete às necessidades de conforto exigidas pelos usuários.

A motivação deste trabalho encontra-se na possibilidade de construir residências visando o conforto e bem-estar dos moradores, além de gerar economia financeira e proporcionar menores impactos ambientais com a diminuição do consumo energético.

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2 Revisão bibliográfica

2.1 Conforto Térmico

Definido pela "American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. - ASHRAE Standard 55-2004" como sendo “aquela condição de espírito que manifesta satisfação com o ambiente térmico e é analisada através de uma avaliação subjetiva”, o conforto térmico está relacionado com as perspectivas individuais.

Considerando a particularidade ainda podemos mencionar que, de acordo com (Lamberts et al., 2016), o conforto térmico está sujeito a fatores psicológico, físicos e fisiológicos. Os fatores psicológicos são aqueles que diferem conforme a percepção individual, e dependem principalmente de aspectos empíricos como experiências e costumes; os fatores físicos referem-se às trocas de calor que o corpo realiza com o meio; enquanto os fisiológicos relacionam-se com a resposta do funcionamento normal do organismo devido à exposição à determinado estado térmico.

Outras variáveis também necessitam ser levadas em conta já que influenciam na percepção do conforto térmico. Alguns fatores ambientais como a umidade no ar, a velocidade do vento, temperatura média radiante e outros pessoais como a vestimenta do indivíduo, tarefa desempenhada, idade, sexo, raça, peso e até mesmo hábitos alimentares.

Segundo ASHRAE (1993), conforto térmico é um estado de espírito que reflete a satisfação com o ambiente térmico que envolve a pessoa. Se o balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o corpo humano for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites, pode-se dizer que o homem está em conforto térmico.

O conforto térmico deve ser considerado conforme o tipo de ambiente, que pode ser exterior, semi interior ou interior. Analisando ambientes interiores temos duas principais abordagens distintas; a estática e a adaptativa. A primeira delas desenvolvida por Fanger (1979), considera o homem como um simples receptor que não interage com o meio térmico, e por isso as análises foram feitas em câmaras climatizadas, onde todos os parâmetros pessoais e variáveis de conforto eram constantes e a temperatura operativa controlada. Com a análise dos dados obtidos desenvolveu duas equações: o Voto Médio Predito - PMV e o Percentual de Pessoas Insatisfeitas - PPD. Já o modelo adaptativo, desenvolvido por Humphreys (1979) considera que o ser humano responde ao meio que está inserido, ou seja, adapta-se as condições térmicas a que está exposto. Seus resultados, analisados em ambiente climatizado naturalmente, diferem dos obtidos em câmaras climatizadas, mas considerando que o indivíduo se adapta ao ambiente em que vive, a abordagem adaptativa trás resultados mais confiáveis (RUPP et al., 2015).

O modelo de pesquisa que analisa a adaptação ao meio leva em consideração fatores físicos, comportamentais e psicológicos, como por exemplo, idade, sexo, vestimenta e percepção térmica. A respeito de condições fisiológicas e do contexto ambiental, podem ser citados o funcionamento do metabolismo e as condições climáticas, respectivamente.

Nicol (2004) também é um dos defensores da metodologia adaptativa tendo proposto modificações nas equações inicialmente definidas por Fanger (1982) que, segundo ele, tornariam o estudo mais sensível às condições de adaptabilidade das sensações térmicas humanas. O autor afirma ainda, que o estudo que leva em consideração variáveis quantificáveis (ambientais) e não quantificáveis (sensação de bem-estar) têm produzido valores que são utilizados como diretrizes em projetos de edificações com o objetivo de se obter tal conforto, seja através de meios mecânicos ou técnicas de construção.

Os autores de Dear e Bragger (2002), além de considerarem a importância dos estados físico e fisiológico do indivíduo, propuseram que a metodologia da ASHRAE fosse complementada com o Modelo Adaptativo de Conforto e Preferências Térmicas – ACS (Adaptive Comfort Standard). Essa especificação considera a adaptação psicológica experimentada em função da interação das pessoas com o ambiente, ou ainda, em detrimento de suas experiências térmicas. Acredita-se que essas individualidades interfiram nas sensações e satisfações apresentadas.

Kuchen e Fisch (2009), mais recentemente, desenvolveram um modelo de pesquisa baseado em parâmetros tanto objetivos quanto subjetivos para a definição da temperatura de neutralidade térmica e para o estabelecimento de uma zona de conforto. Esse método consiste em uma abordagem adaptativa que considera características locais, do edifício e dos ocupantes do mesmo.

A temperatura de neutralidade é traduzida pela ASHRAE (2005) como a temperatura interna de um ambiente que corresponde a um voto neutro do indivíduo sobre a escala de temperatura. Isso acontece quando o ocupante se sente satisfeito termicamente em relação ao meio em que se encontra não desejando nem mais calor, nem mais frio. Segundo Kuchen e Fisch (2009), essa metodologia contribui para a diminuição do consumo de energia, considerando a avaliação térmica dos espaços, traduzindo a realidade das mesmas e seus desempenhos ambientais.

No Brasil, o pesquisador Andreasi (2009) desenvolveu uma pesquisa específica para climas quentes e úmidos do país apresentando uma nova forma de abordagem estatística, a bioestatística, que evidencia os votos de sensação térmica dos indivíduos. Esse método avaliativo considera os votos de sensação térmica como resultados físicos, ou seja, valores exatos e mais precisos.

2.2 Normas de regulamentação

Infelizmente, até o dado momento desta pesquisa, não há no Brasil uma norma vigente de conforto térmico. Visto isso são consideradas normas internacionais. As normativas principais e mais utilizadas são a da American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers - ASHRAE Standard 55-2004 e da International Organization for Standardization - ISO 7730 (2005) e ISO 7726 (1998).

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3 Metodologia

O presente trabalho teve como objetivo principal a determinação da temperatura de neutralidade em residências populares (figura1) para as quatro zonas bioclimáticas do estado de Mato Grosso. Para tanto, a coleta de dados foi baseada no conceito, Spot-Monitoring, desenvolvido por (KUCHEN & FISCH, 2009). Esse método relaciona a coleta de dados ambientais com simultânea aplicação de questionários que coletam as sensações e preferências térmicas dos usuários. Os dados foram coletados no período de chuva e seca nas cidades de Sinop, Cuiabá, Cáceres e Primavera do Leste, justificado pela característica do estado de Mato Grosso ter essas duas estações bem definidas.

Figura 1 - Residências populares

Foram realizadas ao todo 400 medições, sendo 200 realizadas no período de seca, entre agosto e setembro, e outras 200 no período chuvoso, indo de janeiro a março. Logo o total de 50 medições foram realizadas em cada município por período. O número de questionários variou conforme a quantia de residentes presente em cada moradia no momento da pesquisa.

3.1 Área de Estudo

Considerando que o estado de Mato Grosso caracteriza-se por apresentar extenso território de aproximadamente 903.000 km² e ampla variação climática sendo este contemplado com dois climas distintos, Equatorial e Tropical Brasil Central, justificando assim a necessidade de serem definidas zonas de conforto térmico e a temperatura de neutralidade.

No entanto, Maitelli (2005) afirma não ser fácil atingir uma classificação climática satisfatória, ao passo que, dentre outros fatores, há existência de muitas variações de temperatura, vegetação, solo, topografia, precipitação, além de muitas vezes haver insuficiência de dados meteorológicos. A autora ainda destaca que são duas a classificações climáticas que mais se sobressaem, expostas por Arthur Strahler e Wladimir Köppen, classificam o Mato Grosso com a presença de dois climas: Equatorial Quente e Úmido e Tropical Seco e Úmido.

De acordo com a NBR 15220-3 (ABNT, 2005), no Brasil temos 8 zonas bioclimáticas distintas sendo que, no estado de Mato Grosso estão presentes 5 delas, como mostra a Figura 1. Considerando que cada zona distingui-se por características peculiares, a pesquisa foi realizada levando em conta as zonas 5, 6, 7 e 8, sendo representadas pelas cidades de

Sinop, Primavera do Leste, Cuiabá e Cáceres, respectivamente. A zona bioclimática 3 não foi representa por se tratar de uma área muito pequena pertencente a território indígena. O objetivo foi determinar uma temperatura de neutralidade média capaz de atender à condição de conforto para todo o Estado.

O estudo foi realizado em edificações residenciais, de segunda a sexta entre 8 e 17 horas, e aos sábados, das 8 ás 11, mediante a autorização do residente.

Figura 2 - Zoneamento bioclimático do estado de Mato Grosso. Fonte: Adaptado de Sanches et al (2011)

3.2 Instrumento para medição

O levantamento das variáveis climáticas internas foi realizado com o HD 32.1 Delta OHM, um equipamento portátil analisador de microclima e medidor de estresse térmico. A partir de um conjunto de sensores conectados ao datalogger HD foram colhidas as variáveis climáticas ambientais - temperatura do ar, temperatura radiante média, umidade relativa e velocidade do ar.

O aparelho foi posicionado de forma que suas sondas ficassem a 1,10m do piso, preferencialmente em área central da sala ou cozinha. Três sensores foram conectados ao datalogger, para que este armazenasse as leituras dos mesmos: a sonda combinada, utilizada para medir a temperatura e umidade relativa do ar, o anemômetro de fio quente, utilizado para determinar a velocidade do ar e o termômetro de globo negro, empregado na determinação da temperatura média radiante. Foi respeitado um período de aclimatação do equipamento e seus respectivos sensores de 15 minutos ou até que as variáveis se mantivessem estáveis, e duração da medição de 5 minutos, sendo essa paralela à consulta de opinião. Vale ressaltar que, em alguns casos, em função do tempo percorrido no trajeto entre uma residência e outra o período de aclimatação era estendido com base na observação dos dados no logger. Quando estes apresentavam índices de estabilização, a medição era iniciada. A Figura 2 mostra o Datalogger e as sondas utilizadas.

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Figura 3 - Equipamento e sensores utilizados

Fonte: Manual HD 32.3.3

3.3 Consulta de opinião e coleta de dados

Para a coleta da opinião dos ocupantes foi utilizado um questionário baseado na metodologia proposta por Kuchen e Fisch (2009). Tal questionário constitui uma medição do tipo subjetiva e auxilia na caracterização dos usuários, suas sensações térmicas e características pessoais.

Para a identificação das pessoas pesquisadas foram feitas perguntas a respeito da idade, sexo e peso. Para verificar a adaptabilidade do usuário às condições climáticas do ambiente fez-se uma pergunta sobre a quantidade de horas de permanência no local. A sensação térmica foi obtida com base na escala sétima da ASHRAE 55 (2004) e a preferência térmica com base na escala de 3 pontos proposta por Kuchen et al. (2011).

Foram realizadas perguntas referentes ao consumo recente de determinado tipo de alimento para verificar as possíveis influências na percepção térmica do usuário. Para avaliar as taxas metabólicas de cada pessoa foram feitas perguntas referentes à realização de atividades antes da medição. Enquanto que a resistência térmica foi estimada de acordo com a vestimenta do usuário.

A coleta dos dados pelo HD 32.1 teve duração de 5 minutos em cada medição, totalizando 400 medições, sendo que a cada 30 segundos efetuou-se o registro dos dados, estes foram integrados aos 5 minutos de medição para determinar os valores médios das variáveis ambientais.

A coleta ocorreu nos períodos matutino e vespertino durante as estações chuvosa e seca em cada uma das zonas bioclimáticas estudadas.

Para o cálculo do PMV utilizou-se o roteiro que segue a pesquisa realizada

por Fanger (1970), que se encontra normatizado na ISO 7730 (2005). A pesquisa utilizou também o método proposto por Lamberts et al. (2014) em sua pesquisa relacionada ao conforto e ao stress térmico, presente na ASHRAE 55, para o cálculo do PPD. Além disso, para determinar a temperatura operativa e a temperatura radiante média utilizou-se a ASHRAE (2004) e para determinar a taxa metabólica e do isolamento térmico das vestimentas, utilizou-se das tabelas presentes na ISO 7730 (ISO, 2005).

Com os votos de sensação térmica dos ocupantes coletados no momento das medições foi calculada a média dos votos por cidade em cada estação, obtendo- se assim o voto médio de sensação térmica.

A temperatura de neutralidade foi determinada por meio de análises de regressão linear simples de mínimos quadrados, através das quais foi possível determinar uma equação para cada zona bioclimática e cada estação (chuva e seca).

Obteve-se a temperatura de neutralidade térmica inserindo nas equações de regressão o voto de sensação de conforto, ou seja, o voto de sensação térmica igual a “zero”.

A significância das regressões se deu por meio de análises de variância e testes de normalidade de Kolmogorov-Smirnov.

4 Análise dos Resultados

Foram realizadas 50 medições por zona bioclimática por período (chuva e seca), somando um total de 400 medições. Ao todo 596 questionários foram aplicados, sendo que destes apenas 548 foram considerados válidos. É preciso levar em conta que na grande maioria das residências foi encontrado apenas um morador, por isso a quantidade limitada de questionários.

Dentre os 548 questionários válidos, 38,77% foram respondidos por homens e 61,23% por mulheres. Em relação a permanência no local avaliado, 72,36% dos usuários se encontravam nas edificações por um período maior que 9 horas. Sobre o peso, 53,32% das pessoas foram consideras com peso normal, 2,71% abaixo do normal e 43,97% acima do normal. A média da idade dos entrevistados é 38,17 anos, sendo a idade mínima igual a 16 anos e a máxima, 82 anos. A Tabela 1 e 2 apresentam a média e o desvio-padrão das principais variáveis pessoais e ambientais, para as zonas bioclimáticas estudadas no período de chuva e seca.

Tabela 1 - Média e desvio padrão das variáveis coletadas

Período de chuva Zona Bioclimática Ta (°C) Va (m/s) Tr (°C) UR (%) Top (°C) PMV PPD (%) Icl (CLO) S I (%) 5 Média 29,56 0,11 31,05 66,12 29,1 1,37 57,36 0,39 0,91 0,63 Desvio padrão 1,52 0,11 1,88 8,368 1,29 0,53 18,21 0,11 1,9 0,19 6 Média 30,64 0,13 34,75 54,41 31,60 1,79 64,38 0,38 2,1 0,58 Desvio padrão 0,57 0,08 2,31 2,29 0,66 0,44 19,96 0,12 0,29 0,18

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Continuação Tabela 1 - Média e desvio padrão das variáveis coletadas no período de chuva Período de chuva Zona Bioclimática Ta (°C) Va (m/s) Tr (°C) UR (%) Top (°C) PMV PPD (%) Icl (CLO) S I (%) 7 Média 31,63 0,15 32,74 43,63 28,56 1,61 56,12 0,31 0,93 0,56 Desvio padrão 0,77 0,10 1,28 1,85 0,89 0,4 19,51 0,11 1,13 0,21 8 Média 31,65 0,10 33,78 52,00 32,08 1,67 59,56 0,38 1,77 0,61 Desvio padrão 0,62 0,06 2,24 2,96 4,39 0,45 16,26 0,11 1,23 0,18

Fonte: Autoria própria, 2018

Tabela 2 - Média e desvio padrão das variáveis coletadas no período de seca

Período de seco Zona Bioclimática Ta (°C) Va (m/s) Tr (°C) UR (%) Top (°C) PMV PPD (%) Icl (CLO) S I (%) 5 Média 24,09 0,11 24,82 55,78 32,4 0,17 11,36 0,40 2,23 0,83 Desvio padrão 1,29 0,06 1,32 4,38 1,29 0,53 6,21 0,07 0,73 0,19 6 Média 25,05 0,13 25,75 51,98 31,71 0,32 16,85 0,27 2,17 0,81 Desvio padrão 1,60 0,06 1,70 6,46 1,64 0,69 11,26 0,18 0,98 0,23 7 Média 24,09 0,11 24,82 55,78 33,53 0,17 11,36 0,40 2,12 0,79 Desvio padrão 1,29 0,06 1,32 4,38 1,29 0,53 6,21 0,07 0,66 0,19 8 Média 25,05 0,13 25,75 51,98 32,4 0,32 16,85 0,27 2,35 0,25 Desvio padrão 1,60 0,06 1,70 6,46 1,64 0,69 11,26 0,18 0,84 0,28

Fonte: Autoria própria, 2018

Sendo:

R: isolamento térmico médio das vestimentas dos entrevistados durante a medição, em clo;

Ta: temperatura média do ar, em °C; Va: velocidade média do ar, em m/s; Tr: temperatura média radiante, em °C; Ur: Umidade relativa média do ar, em %;

PMV: voto médio predito, proposto por Fanger (1970), adimensional;

PPD: porcentagem de pessoas insatisfeitas, proposta por Fanger (1970);

Top: temperatura operativa média, em °C;

S: voto médio de sensação térmica, calculado por meio da média aritmética de todos os votos emitidos pelos ocupantes, através dos questionários, durante as medições, adimensional; e

I: porcentagem de insatisfeitos real verificados na medição, encontrado somando-se todos aqueles que

votaram -3, -2, +2 e +3, mais 50% dos que votaram +1 e -1 por meio do questionário, conforme realizado por Xavier (1999).

A Figura 3 mostra a correlação entre o percentual de insatisfeitos real e os votos médios de sensação térmica real, ambos obtidos através do questionário, podendo-se verificar que existe uma dispersão no percentual de insatisfeitos quando analisada a sensação de conforto, ou seja, o voto 0 (zero). Para essa pesquisa, verificou-se R²=0,2771. O resultado desta correlação também demonstra que o comportamento dos dados não é tão acentuado e estreito quanto o proposto por Fanger (1970).

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Figura 3 - Correlação entre o voto de sensação térmica e a porcentagem de insatisfeitos real. Fonte: Autoria própria, 2018.

A Equação 1 representa a curva da Figura 3: I = 0,4538S² - 0,186S + 0,0862 (Equação 1) Sendo:

I: percentual real de pessoas insatisfeitas; S: voto de sensação térmica real, adimensional.

A Figura 4, expõe a correlação entre o PMV (FANGER, 1970) e os votos médios de sensação térmica real dos ocupantes. Verificou-se que apenas 35,1%

(R²=0,3501) dos dados coincidiu com os valores propostos pela fórmula de Fanger (1970).

A Equação 2 representa a reta da Figura 4. PMV = 0,9088*S + 0,6425 (Equação 2) Sendo:

PMV: voto médio predito, adimensional; S: voto de sensação térmica real, adimensional.

Figura 4 – Regressão linear entre PMV e sensações térmicas reais encontradas por meio dos questionários. Fonte: Autoria própria, 2018.

A Figura 5 representa a regressão linear feita para a zona bioclimática 5, correspondente a cidade de Sinop, comparando a temperatura operativa com os votos

médios de sensação térmica dos ocupantes nos períodos de chuva e de seca.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% -3 -2 -1 0 1 2 3 Po rc e n ta g e m d e p e s s o a s i n s a ti s fe ita s te rm ic a m e n te (% )

Voto de Sensação Térmica (S)

-1 0 1 2 3 -3 -2 -1 0 1 2 3 PM V

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Período Seco Período Chuvoso

Figura 5. Regressão linear entre a sensação térmica e a temperatura operativa para ZB 5. Fonte: Os Autores, 2018.

As equações 3 e 4 representam as regressões da Figura 5.

S = 0,5106*Top - 14,309 (Equação 3)

Tabela 4 - Caracterização dos resultados da zona bioclimática 5

S = 0,392*Top - 9,851 (Equação 4) Sendo:

Top: temperatura operativa, em °C;

S: voto de sensação térmica real, adimensional. A Tabela 4 apresenta os resultados de temperatura de neutralidade, coeficiente “a” e o coeficiente de determinação da zona bioclimática 5, para as estações de chuva e seca.

Fonte: Os Autores, 2018.

A Figura 6 representa a regressão linear feita para a zona bioclimática 6, correspondente a cidade de Primavera do Leste, comparando a temperatura operativa com os votos médios de sensação térmica dos ocupantes nos períodos de chuva e seca.

Período Chuvoso Período Seco

Figura 6. Regressão linear entre os votos de sensação térmica e a temperatura operativa para zona bioclimática 6. Fonte: Os Autores, 2018.

S = 1,0363*Top - 30,743 (Equação 5) S = 0,8097*Top - 23,489 (Equação 6) Sendo:

S: voto de sensação térmica real, adimensional.

A Tabela 5 apresenta os resultados de temperatura de neutralidade, coeficiente “a” e o coeficiente de determinação da zona bioclimática 6, para as estações de chuva e seca.

Tabela 5 – Caracterização dos resultados da zona bioclimática 6

Período Quest. R² Coeficiente

(a) Temperatura de Neutralidade Chuvoso 50 0,490 0,809 29,01 Seco 50 0,453 0,980 29,66 Fonte: Os Autores, 2018. 0 1 2 3 31 31,5 32 32,5 33 33,5 34 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C) 0 1 2 3 26 27 28 29 30 31 32 33 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C) 0 1 2 3 30 30,5 31 31,5 32 32,5 33 Se n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C) 0 1 2 3 30 30,5 31 31,5 32 32,5 33 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C)

(a)

Temperatura de Neutralidade

Chuvoso 50 0,440 0,3919 25,13

(8)

A Figura 7 representa a regressão linear feita para a zona bioclimática 7, correspondente a cidade de Cuiabá, comparando a temperatura operativa com

os votos médios de sensação térmica dos ocupantes nos períodos de chuva e seca. .

Período Chuvoso

Período Seco

S = 0,6433*Top - 17,705 (Equação7) S = 0,546*Top - 15,315 (Equação 8) Sendo:

S: voto de sensação térmica real, adimensional.

Período Quest. R² Coeficiente _(a) Temperatura de _Neutralidade

Chuvoso 50 0,456 0,643 27,52

Seco 50 0,471 0,546 28,00

Período Chuvoso Período Seco

A Figura 8 representa a regressão linear feita para a zona bioclimática 8, correspondente a cidade de Cáceres, comparando a temperatura operativa com os votos médios de sensação térmica dos ocupantes nos períodos de chuva e seca.

A equações 6 e 7 representam as regressões da Figura 6. S = 0,7725*Top - 23,544 (Equação 6)

S = 0,5696*Top - 16,106 (Equação 7) Sendo:

S: voto de sensação térmica real, adimensional 0 1 2 3 27 28 29 30 31 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C) 0 1 2 3 30,5 31 31,5 32 32,5 33 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C) 0 1 2 3 31,5 32 32,5 33 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C) 0 1 2 3 30 30,5 31 31,5 32 32,5 33 Vo to d e s e n s a ç ã o té rm ic a Temperatura operativa (°C)

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(a) Temperatura de Neutralidade Chuvoso 50 0,572 0,392 25,13 Seco 50 0,248 0,510 28,02 Fonte: Os Autores, 2018.

Os intervalos de aceitabilidade de temperatura não puderam ser determinados devido à grande amplitude dos dados. Os ocupantes possuíam taxas metabólicas e roupas diferentes em situações e ambientes divergentes.

As Tabelas 8 e 9 trazem um resumo com as temperaturas de neutralidade encontradas para cada zona bioclimática nas duas estações, assim como o coeficiente “a” de cada regressão. Cabe ressaltar que todas as análises de regressão linear foram validadas pelas análises de variância e realizadas com um intervalo de confiança de 95%. Os resíduos foram avaliados pelo teste de Kolmogorov- Smirnov que demonstrou a normalidade dos dados.

Tabela 8 - Temperatura de Neutralidade por zona bioclimática no período chuvoso

Tabela 9 - Temperatura de Neutralidade por zona

bioclimática no período de seca

O coeficiente “a” avalia a habilidade dos ocupantes de se adaptarem ao ambiente climatização e sabe-se que valores mais baixos deste coeficiente correspondem a um maior grau de adaptação térmica dos usuários ao ambiente construído (KUCHEN, et al., 2011; STRAUB, et al., 2016). Verificou-se que houve grande variação desse coeficiente, tanto comparando as zonas bioclimáticas quando analisado entre estações da mesma zona bioclimática. Por este motivo, optou-se por determinar a temperatura de neutralidade por zona bioclimática e período, fornecendo, assim, subsídios mais específicos para cada região.

Os resultados encontrados provam a grande importância que as pesquisas de campo têm, pois trazem conhecimento de variáveis reais, muito divergentes de pesquisas realizadas em ambientes controlados defendido pelo método do PMV.

5 Conclusão

Este trabalho comprovou que mais estudos na área de conforto térmico residencial precisam ser desenvolvidos, visto que, na grande maioria das habitações populares não foram encontrados moradores termicamente satisfeitos, visto que a temperatura de neutralidade média é inferior a temperatura operativa encontrada em todo os casos, como comprovam os resultados aqui expostos. O desconforto neste caso é causado quase que exclusivamente pelo calor excessivo no interior das moradias. Há, a necessidade de um estudo mais aprofundado por região para definir com maior precisão as características locais, tornando assim possível a concepção de um tipo de edificação, que atenda as condições climáticas e as particularidades culturais dos ocupantes.

Apesar dos usuários estarem adaptados, como mostra o coeficiente "a" dos resultados obtidos, a porcentagem de pessoas insatisfeitas termicamente demonstrou claramente como a maioria da população se sente desconfortável com as condições ambientais a que estão submetidos, fato comprovado pela discrepância encontrada entre a temperatura operativa e a temperatura de neutralidade. A tabela 10 traz um resumo com a média da temperatura de neutralidade, temperatura operativa e coeficiente "a" para o estado de Mato Grosso nos períodos de chuva, seca e anual.

Tabela 10 – Caracterização dos resultados de MT

Período Temperatura

Operativa

Coeficiente (a) Temperatura de Neutralidade

Chuvoso 30,33 0,613 26,48

Seco 32,38 0,701 29,03

Anual 31,35 0,657 27,75

Verificou-se que é, possível determinar a temperatura de neutralidade para as zonas bioclimáticas estudadas através das equações de regressão. Porém, vale ressaltar que essas equações devem ser utilizadas somente para as zonas bioclimáticas e os ambientes relacionados nesta pesquisa.

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Agradecimentos

Gostaria de agradecer em primeiro ao meu orientador e coautor deste trabalho, Marlon Leão, pois sem toda sua ajuda, disponibilidade e conhecimento o mesmo não seria possível.

Também ao professor Flávio Crispim por sua generosidade em me ensinar como realizar e analisar as regressões lineares com calma e paciência. Ao meu marido, Rafael Medeiros, e a amiga e engenheira, Thalita R S. Lopes, por terem estado o tempo todo me auxiliando, cada qual com sua habilidade, mas ambos sempre com carinho e bom humor.

Período Zona Coeficiente (a) Temperatura de _Neutralidade

Chuvoso 5 0,391 25,13

Chuvoso 6 0,809 29,01

Chuvoso 7 0,643 27,52

Chuvoso 8 0,609 28,27

Período Zona Coeficiente (a) Temperatura de

Neutralidade

Seco 5 0,510 28,02

Seco 6 0,980 29,66

Seco 7 0,546 28,00

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Referências

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