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Ao longo do século XX, muitas pesquisas tentaram definir e avaliar a percepção térmica relacionando-se com o estresse/conforto térmico (COHEN; POTCHTER; MATZARAKIS, 2013), como tentativa de prever como um ser humano se sente em um determinado ambiente da forma mais real possível (VANOS et al, 2010). Com o passar dos anos, os avanços científicos possibilitaram o desenvolvimento de modelos (ou índices) térmicos que se tornaram amplamente utilizados na avaliação do homem perante o ambiente térmico (PARSONS, 2014). Os primeiros modelos utilizados foram concebidos verificando agentes biofísicos, com base em parâmetros meteorológicos simples ou compostos. Nesse âmbito constam os modelos mais clássicos que foram pioneiros na interligação entre ambiente e conforto térmico.

Diante de tais esforços científicos na área, adicionados à necessidade de desenvolver modelos para aplicações militares e aeroespaciais (CHENG; NIU; GAO, 2012), os índices

fisiologicamente relevantes começaram a ser desenvolvidos por volta da década de 1970 (KNEZ; THORSSON, 2006) com o intuito de estimar o balanço de energia do corpo humano nesses ambientes (GULYÁS; UNGER; MATZARAKIS, 2006). Tais índices têm a finalidade de diagnosticar o índice de conforto térmico e, se possível, indicar o melhor intervalo de conforto para desempenhar uma determinada atividade, a partir de diferentes métodos de pesquisa (De DEAR, 2004). Neste sentido ocorrem adaptações e validações de modelos já consagrados (YAO; LI; LIU, 2009), tais como o de Fanger (1970), além do desenvolvimento de novos modelos voltados a setores específicos.

Diante disso, inúmeros índices de conforto térmico têm sido propostos e estão sendo aplicados em todo o mundo (HUANG et al, 2012; COHEN et al, 2013), de entre os quais muitos derivam de estudos de campo, com o objetivo de analisar a aceitabilidade real do ambiente térmico, que depende fortemente do contexto, sobre o comportamento dos ocupantes e sobre as suas expectativas (MEI-LAN et al, 2009). Sendo assim, o estudo e a avaliação de ambientes térmicos tem sido um tema importante de investigação e, hoje, existem na literatura, vários métodos de análise (CORREIA, 2005).

Atualmente tem-se procurado explicar a sensação térmica humana por intermédio de modelos teóricos de comportamento fisiológico ou de correlações simples entre os ambientes externo e interno (Da PIEDADE; RODRIGUES; RORIZ, 2003). Assim, desenvolveram-se índices difundidos na literatura científica por se basearem na temperatura, conforto, estresse ou sensações de uma determinada população, com a finalidade de expressar sua opinião sobre o ambiente a ser avaliado (FABBRI, 2015). Contudo, como já foi enunciado anteriormente, o problema está relacionado ao fato de que o conforto térmico depende das características individuais (fisiológicas e psicológicas) (DORNELLES; RORIZ, 2004) sendo um parâmetro difícil de ser modelado por equações matemáticas (OROSA; OLIVEIRA, 2012). Portanto, os índices podem ser categorizados de acordo com a Tabela 2.11 acompanhados de suas características gerais.

Tabela 2.11 – Índices de ambiente térmico e suas características

Tipos de índices Características gerais

Índices biofísicos Baseiam-se nas trocas de calor entre o corpo e o ambiente, correlacionando os elementos do conforto com as trocas de calor que dão origem a esses elementos

Índices fisiológicos Baseiam-se nas reações fisiológicas originadas por condições conhecidas de temperatura seca do ar, temperatura radiante média, umidade do ar e velocidade do ar

Índices subjetivos Baseiam-se nas sensações subjetivas de conforto experimentadas em condições em que os elementos de conforto térmico variam

Fonte: Frota e Schiffer (2006)

Verifica-se ainda que os índices de conforto térmico são extremamente importantes, pois são decisivos na avaliação do conforto sobre uma determinada população de indivíduos, além de possuírem parâmetros ambientais pré-definidos para a medição. No tocante às edificações, os modelos mais comuns são baseados em condições térmicas de estado estacionário e não consideram as condições instáveis devido ao ganho solar e às variações de temperatura ao ar livre (BURATTI et al, 2013). Em sintonia com isso, os modelos matemáticos projetados para o

conforto térmico interior tem uma tendência a superestimar a sensação real de usuário ao ar livre (BOJÓRQUEZ et al, 2010). Além disso, os modelos desenvolvidos para estimar a sensação térmica em ambientes internos também foram utilizados sem qualquer modificação para ambiente exterior (PANTAVOU et al, 2013), o que descaracteriza a realidade do ambiente. Os modelos de conforto térmico para ambiente exterior são projetados para avaliar o equilíbrio energético do corpo com base no fluxo de calor e umidade entre a pessoa e o ambiente circundante (KENNY et al, 2009). É evidente que se tem uma gama de ferramentas de avaliação de conforto térmico exterior em vários graus de sofisticação, simulando as propriedades anatômicas, térmicas e fisiológicas do corpo humano (NIKOLOPOULOU, 2011). Sendo assim, a quantificação das condições térmicas por intermédio desses índices não caracteriza com grande precisão as estimativas reais das pessoas (KÁNTOR; ÉGERHÁZI; UNGER, 2012) devido em grande parte à complexidade de variáveis existentes, o que torna o estudo ainda mais desafiador (NIKOLOPOULOU, 2011).

Constata-se assim que sempre haverá diferenças entre um modelo térmico e o que ele representa (PARSONS, 2014) independente do tipo de ambiente a ser direcionado. Em sintonia a isso, pode-se exemplificar os atuais índices de estresse de calor, os quais possuem difícil aplicação ou são inviáveis em muitas situações laborais, deixando as indústrias sem uma estratégia eficaz de gerenciamento de calor (MILLER; BATES, 2007). Paralelamente a esse fato, a investigação ocorrendo em um cenário laboral que exige determinado esforço físico por parte dos trabalhadores poderia ser um ganho adicional tendo em vista que caracterizaria um ambiente de trabalho exterior, sob o prisma do conforto térmico. Um dos setores mais relacionados a essa premissa é o meio militar, pois induz condições de trabalho em condições extremas, assim como o trabalho desempenhado em canteiro de obra (WOLFF; SPÉRANDIO, 2007) no setor da construção de edificações.