Sala utilizada no estudo

O estudo foi realizado no Campus Sde Boqer, da Ben-Gurion University of the Negev, na Midreshet Ben Gurion, Israel (Latitude 30,8 ° N, Longitude 34,8 ° L e 478 m de altitude). O campus está localizado no deserto de Negev (^{ISRAEL..., 2007}). A precipitação média anual local é de 93 mm (^{ISRAEL..., 2012}). O clima apresenta grandes flutuações térmicas diárias e sazonais, ar seco e céu limpo com radiação solar intensa. No verão, a média das temperaturas diárias máximas é 32 °C e a das mínimas é 17 °C. A radiação global é de 7,7 kWh/m² por dia durante junho e julho. No inverno, os dias normalmente são ensolarados. A média das temperaturas diárias máximas é 14,9 °C e a das mínimas é 3,8 °C (BITAN; RUBIN, 1991¹apud^{KRÜGER; GONZÁLEZ-CRUZ; GIVONI, 2010}). Na classificação de Köppen-Geiger, a região é uma área de transição entre os climas BWh (das regiões desérticas quentes de baixa latitude e altitude), ao sul, e BSh (das estepes quentes de baixa latitude e altitude), ao norte (^{KOTTEK et al., 2006}; ^{RUBEL et al., 2017}). Os meses de junho até setembro, de interesse para este estudo, apresentam altas temperaturas e pouca precipitação.

A sala utilizada faz parte de uma edificação-teste (Figura 1) construída em 1991 (^{ERELL et al., 1993}; ^{ERELL; ETZION, 1999}). A edificação possui três salas semelhantes, pintadas de branco e medindo 2,70 m de largura por 3,5 m de comprimento e 3,05 m de altura. Todas possuem janelas com esquadrias de PVC na face sul (Figuras 1 e 4), com 1,5 m de largura por 2,22 m de altura. Essas janelas apresentam vidro fixo em suas partes inferior (placa de vidro com 0,36 m de altura) e superior (vidro com 0,64 m de altura) e uma seção central de correr (vidro com 0,98 m de altura). Os panos de vidro são duplos, com espessura 4 mm e a câmara de ar com 6 mm. A profundidade do peitoril é de 0,25 m. Durante o experimento, as partes superior e central foram recobertas por persianas externas de PVC branco (Figuras 1, 2 e 4) para reduzir a incidência de radiação solar. As laterais das janelas também dispunham de brises verticais de madeira (0,9 m de profundidade por 3,4 cm de altura).

A sala na extremidade leste da edificação (sala TR), à direita na Figura 2, recebeu o TR em sua cobertura. A sala possuía uma unidade de ar-condicionado, do tipo split. No entanto, durante os experimentos, foi desabilitada a função de resfriamento. O aparelho funcionou apenas no modo ventilação forçada. O acionamento da função ventilação ocorreu para viabilizar a comparação das percepções térmicas dos usuários com as percepções registradas em outra sala, cujos dados não são apresentados neste artigo, na qual foi utilizado resfriamento mecânico (etapa a ser publicada futuramente). O mobiliário da sala ficou restrito a uma mesa de trabalho e uma cadeira. A Figura 3 apresenta os painéis radiantes no teto da sala TR.

Configurações da cobertura

As diferentes etapas do experimento aqui relatado foram realizadas na mesma sala, indicada na Figura 2. Previamente à aplicação dos questionários, comparou-se o desempenho térmico da configuração original da sala de testes com o desempenho quando com o sistema de resfriamento (painéis radiantes acoplados ao TR). Para isso, tanto a configuração original quanto a configuração experimental foram monitoradas.

Figura 1 Fachada sul da edificação-teste 

Figura 2 Planta baixa da edificação-teste 

Figura 3 Teto da sala TR, mostrando os painéis radiantes 

A configuração original da cobertura era constituída de uma laje de concreto com 10 cm de espessura, regularizada e impermeabilizada, revestida com 3 cm de argamassa e pintada de branco. Neste artigo, utilizou-se o monitoramento dessa configuração no período de 16/06/2017 até 24/06/2017, abrangendo 9 dias, para, via método preditivo descrito na subseção Estimativa de temperaturas internas horárias, realizar comparação com a configuração experimental, instalada posteriormente.

Para constituir a configuração experimental, dotada do sistema de resfriamento, realizaram-se acréscimos à configuração original. Sobre toda a área da laje, foi adicionada uma piscina de plástico branco, caracterizando o teto-reservatório (TR). O TR foi preenchido com 755 litros de água, camada com 8,7 cm de profundidade e 8,64 m² de superfície. A água evaporada era reposta diariamente, pela manhã. Para sombreamento, 1,5 m acima da laje, possibilitando livre ventilação, foi instalado um telhado de telhas de PVC branco, com 2 mm de espessura. Também foi instalada uma bomba d’água, forçando a circulação entre o reservatório e dois painéis radiantes de alumínio com serpentinas, colocados no interior do ambiente de testes, medindo 2,0 m × 0,8 m cada um (1,6 m²). Sobre a água, foi disposta uma camada flutuante de EPS, constituída de placas medindo 50 cm × 100 cm × 6 cm, cobrindo área de 8,0 m², restando 0,64 m² de água exposta à evaporação. Sobre o reservatório e abaixo das telhas, acrescentou-se um sistema de sprays, acionado no período noturno (das 17h45 até as 8h30 do dia seguinte). Os sprays borrifavam água, formando cones d’água com abertura de aproximadamente 45º. Neste artigo, considerou-se o monitoramento dessa configuração no período de 31/07/2017 até 21/09/2017, abrangendo 22 dias (Figura 4).

Monitoramento

Os dados relativos às condições externas foram obtidos da estação meteorológica do campus, instalada 800 m ao norte da edificação-teste. Foram fornecidas as variáveis: temperatura de bulbo seco ( T a ), velocidade do ar ( 𝑣 𝑎 ), radiação solar global (R) e umidade relativa do ar (UR).

A instalação dos equipamentos e sensores na edificação-teste (Figuras 5 e 6) seguiu orientações da norma ISO 7726 (^{INTERNATIONAL..., 1998}). Os dados foram registrados em uma central data logger (Campbell Scientific Datalogger CR23X), à qual foi conectada uma interface (Campbell Scientific Multiplexer AM-32) para ampliar o número de entradas. Na sala TR, foram conectados à interface 15 sensores de temperatura (termopares Tipo T, com precisão de ±0,2 °C):

Figura 4 Vista frontal e corte AA’ - Sala TR 

Figura 5 Planta baixa com as posições dos sensores 

Figura 6 Corte com as posições dos sensores 

Sobre a cobertura, foram instalados 3 sensores Tipo T: 2 para monitorar a temperatura da água e 1 para medir a (T_a)_, A sala também recebeu um sensor de temperatura(T_a) e umidade relativa (UR) (modelo Vaisala HMP-60 Temperature/Relative Humidity, com precisão de ±0,5 °C / ±3% UR) instalado a 0,6 m de altura. As leituras ocorreram a cada 30 segundos e foram gravadas as médias para cada 10 minutos. A 𝑣 𝑎 interna foi medida com anemômetro portátil de fio quente (Kurz Portable Air Velocity Meter Series-441, precisão de ±0,05 m/s). Essa medição aconteceu somente no início dos experimentos, pois os aparelhos de ar-condicionado foram preparados para trabalhar sempre com a mesma velocidade.

Estimativa de temperaturas internas horárias

Neste trabalho, optou-se pela análise comparativa, relacionando as temperaturas internas do ar da configuração experimental (TR) com o desempenho da configuração original. A opção pelo método preditivo eliminou a necessidade de mais edificações-teste, possibilitando monitoramentos em sequência em vez de monitoramentos paralelos. Os procedimentos relativos ao método preditivo são apresentados em detalhes em ^{Krüger et al. (2017}). O método estima a variação horária das temperaturas internas (∆Tin) como função da diferença entre a temperatura interna em dado momento (Tint-1) e a temperatura externa na hora seguinte (Text) . Somando-se essa estimativa de variação da temperatura, no intervalo de 1 hora (de t-1 para t), com a temperatura interna da hora anterior à variação (t-1), tem-se a estimativa da temperatura interna horária para o momento t (Equação 1).

Em que:

Ta int é a temperatura interna (°C) estimada no instantet; Ta int-1 a temperatura interna (°C) estimada ou medida no instante t-1;

Ta ext a temperatura externa (°C) medida no instante t;

α é uma função que descreve a variação proporcional da temperatura interna em função da diferença entre Ta ext-n e Ta int-1.

Os valores médios de α determinam como a edificação se relaciona com a temperatura externa (Equação 2):

Quanto mais a diferença entre a temperatura externa Ta ext e a temperatura interna se Taint-1 afastar de zero, mais os valores de α tenderão a estabilizarem em torno de dois valores médios:

Questionário e procedimentos para aplicação e recrutamento de voluntários

Os voluntários foram recrutados entre os membros da comunidade universitária local (estudantes, funcionários e seus familiares) da Midreshet. O questionário foi aplicado impresso e respondido individualmente. Cada voluntário participou de apenas uma sessão de testes. O tempo de permanência no experimento era de ±35 minutos. Os horários de chegada foram agendados previamente, segundo a disponibilidade dos participantes, podendo ocorrer de manhã (das 8h às 11h30) ou à tarde (das 13h às 19h), em dias úteis. Ao chegarem à edificação-teste, solicitava-se aos voluntários que tomassem lugar em uma estação de trabalho e experienciassem o ambiente térmico, enquanto os procedimentos eram explicados. Após a explicação, eram deixados sozinhos na sala, instruídos a permanecerem sentados e a não alterarem demasiadamente a posição de suas cadeiras. Ficavam livres para ler, estudar ou usar o celular. As respostas referentes à percepção térmica aqui apresentadas eram informadas pelos voluntários entre 30 e 35 minutos após a chegada ao experimento.

O questionário foi apresentado em inglês e elaborado de acordo com as diretrizes da ISO 10551 (^{INTERNATIONAL..., 1995}). Os voluntários foram solicitados a responder questões sobre:

Em relação à percepção térmica, os voluntários eram solicitados a indicar suas respostas em escalas avaliativas do tipo Likert, de 7 pontos (Figura 7) (^{INTERNATIONAL..., 1995}). Foram utilizadas três métricas: sensação térmica (ST), conforto térmico (CT) e preferência térmica (PT).

A partir dos valores declarados para a ST, foi calculado o número de pessoas insatisfeitas. Consideraram-se pessoas termicamente insatisfeitas aquelas que votaram muito quente, quente, frio ou muito frio, na escala de sensibilidade térmica (^{INTERNATIONAL..., 2005}). Também foram calculados os valores médios para as ST. Posteriormente, foram confrontados os dados estimados (PMV e PPD) e reportados.

Para maior confiabilidade da pesquisa, foi realizada uma aplicação-piloto do questionário entre os dias 26 e 27 de julho, com a participação de seis voluntários. Essa aplicação-piloto resultou em pequenos justes nos termos em inglês adotados nas questões.

Descrição da amostra

A aplicação dos questionários de conforto começou no dia 31 de julho e terminou no dia 21 de agosto de 2017. Foram 46 participantes, dos quais 19 homens (média de idade 33,9 anos) e 27 mulheres (média de idade 31,7 anos). A média de idade geral foi de 32,6 anos e o desvio padrão de 8,8 anos. 91,3% dos respondentes possuíam idade de 16 até 40 anos, fazendo com que a maioria da amostra fosse composta por jovens adultos. O índice de massa corporal (IMC, calculado como o peso corporal dividido pelo quadrado da altura corporal, expresso em kg/m²) variou entre 18,4 e 35,5 kg/m², “abaixo do peso” até “obesidade grau II”, de acordo com as categorias da Organização Mundial da Saúde (WORLD..., 1995). O IMC médio foi 23,4 kg/m² e o desvio padrão foi de 3,61 kg/m². O peso médio foi 67,1 kg e seu desvio padrão foi 12,91 kg. A altura média foi 1,69 m e o desvio padrão foi de 0,08 m. Os participantes eram originários de 13 países diferentes:

Sobre o ambiente em que estiveram anteriormente, a maioria havia acabado de vir de ambientes térmicos sem ar-condicionado (63,04%), alguns de espaços com ar-condicionado (30,43%) e alguns de transportes públicos/carros, com ar-condicionado (6,52%). 32 dos voluntários chegaram ao local do experimento caminhando (69,57%), 10 chegaram de bicicleta (21,74%) e 4 de carro/ônibus (8,7%). O deslocamento ao local do experimento, segundo reportado, durou menos do que 10 minutos para 45 (97,83%) participantes. O nível de isolamento térmico das vestimentas (clo) variou de 0,23 a 0,74 clo. A média foi 0,32 clo e a mediana foi 0,24 clo. 30 pessoas (65,22%) utilizaram vestimenta com isolamento entre 0,23 e 0,29 clo. O traje mais comum dos voluntários foi: camiseta de manga curta, bermuda, roupas de baixo e sandálias.

Figura 7 Questões sobre sensação térmica (ST), conforto térmico (CT) e preferência térmica (PT) 

Condições térmicas no ambiente experimental

As condições térmicas na sala TR eram conferidas 30 minutos antes da chegada dos voluntários e novamente 35 minutos após. O índice escolhido para representar tais condições térmicas foi o voto médio predito (PMV). O PMV foi calculado conforme a ISO 7730 (^{INTERNATIONAL..., 2005}), considerando-se as variáveis T _a , UR e T _rm (temperatura radiante média) com 𝑣 𝑎 mantida fixa. Para o cálculo do PMV, foi adotada uma pessoa padrão do sexo masculino, com 35 anos, 1,75 m de altura, 75 kg (^{DANESHVAR; BAGHERZADEH; TAVOUSI, 2013}), vestindo roupa leve (0,3 clo) e em atividade sedentária (70 W). Utilizaram-se o programa computacional WinComf, descrito por ^{Fountain e Huizenga (1996}), e a ferramenta de cálculo online do CBE (^{Hoyt et al., 2017}). Os dados apresentados neste estudo foram registrados pelos voluntários entre 30 e 35 minutos após sua chegada ao experimento.

Considerando a ISO 7726 (^{INTERNATIONAL..., 1998}), a 𝑇 𝑟𝑚 foi calculada considerando as temperaturas superficiais (T _s ) e o fator de forma (F). O cálculo a partir do F leva em conta um ponto de interesse na sala (posição dos sensores) e dá mais importância para a temperatura das superfícies que apresentarem os maiores ângulos sólidos em relação ao ponto escolhido (^{ROMANA et al., 2013}). O ângulo sólido (Ω) é um conceito geométrico que dá uma ideia quantitativa da abertura com a qual uma superfície (ou objeto) determinada é vista a partir de um ponto. Corresponde à área da projeção da superfície ou objeto sobre uma esfera cujo centro é o ponto de interesse e mede o tamanho aparente do objeto visto a partir desse ponto (^{SOLDOVIERI; VILORIA, 2016}). Dado um ponto de interesse em uma sala de planta retangular, a soma dos ângulos sólidos das superfícies que a delimitam será igual à área de uma esfera dada em esferorradianos (4π ou 12,566). Tomando-se o ponto de interesse como o vértice e uma superfície (parede, por exemplo) como a base de uma pirâmide, pode-se estimar o ângulo sólido dado por essa superfície com a Equação 3 (^{FERNÁNDEZ-GONZÁLEZ; COSTACHE, 2012}):

Em que:

Ω_i é o ângulo sólido dado pela superfície em relação ao ponto de interesse;

a o comprimento da base da pirâmide (comprimento da parede);

b a largura da base da pirâmide (altura da parede); e

d a distância entre o centro da base e o topo da pirâmide.

O fator de forma (F) (Equação 4) corresponde ao ângulo sólido relativo em torno de um ponto.

De acordo com a ISO 7726 (^{INTERNATIONAL..., 1998}), a T _rm pode ser estimada por esse método tendo em conta as temperaturas das superfícies internas e seus respectivos 𝐹 utilizando a (Equação 5):

Na qual T _s é a temperatura de uma superfície e F _i seu fator de forma a partir de um ponto de interesse.

Ainda visando avaliar as condições ambientais internas, para as configurações original e experimental, também foram analisadas:

O fator decremental (f) é expresso pela Equação 6:

Onde (Ta máx-Ta mín)in e (Ta máx-Ta mín)in são as amplitudes térmicas diárias interna e externa, respectivamente.

O coeficiente de dissemelhança (CD) (Equação 7) indica se, ao longo de um ciclo de 24 horas, o artifício passivo para condicionamento resultou em um saldo de aquecimento (valores positivos) ou resfriamento (valores negativos) (^{KRÜGER et al., 2018}).

Em que:

T _{a in méd} é a temperatura interna média;

T _{a ex mín} é a temperatura externa média; e

T _{a ex méd} é a temperatura externa média.

Parâmetros para avaliação da percepção térmica reportada pelos voluntários

Como parâmetros para análise das percepções térmicas reportadas pelos voluntários, tomaram-se os seguintes modelos:

A partir dos valores calculados para o PMV também foram calculados os valores para o percentual de pessoas insatisfeitas (PPD). O PPD (Equação 8) permite estimar o percentual de pessoas que se sentirão desconfortáveis, por calor ou frio. As pessoas termicamente insatisfeitas são aquelas que votarão muito quente, quente, frio ou muito frio na escala de sensibilidade térmica de sete pontos sugerida pela ISO 7730. Com o valor PMV determinado, pode-se calcular o valor do PPD usando a Equação 8 a seguir (^{INTERNATIONAL..., 2005}):

Os modelos para edificações passivas dados pelas normas Standard 55 (^{AMERICAN..., 2013}) e EN 15251 (^{EUROPEAN..., 2007}) preveem o uso da temperatura operativa (T_o) para cálculo das temperaturas neutras e das faixas de conforto. O cálculo dessa variável demanda a determinação da T _rm . Quando a v _a no ambiente for menor que 0,2 m/s, a (T _o ) pode ser tomada como a média entre a (T _rm ) e a (T _a ) (INTERNATIONAL..., 2010; ^{INSTITUTO..., 2010}). Adotou-se esse procedimento, pois a velocidade máxima do ar nas sessões foi fixada em 0,2 m/s e quando os aparelhos estavam desligados se supôs que esse valor fosse de 0,0 m/s.

O modelo para edificações sem sistemas de resfriamento mecânico da norma EN 15251 (^{EUROPEAN..., 2007}) adota uma faixa de conforto variável conforme as médias das temperaturas externas diárias. A faixa é definida em torno de uma temperatura operativa neutra (T _{o conf} ) (Equação 9).

Em que T _{o conf} é a temperatura operativa neutra (ou de conforto) e T _{ex méd ep} é a temperatura externa média exponencialmente ponderada.

A T _{ex méd ep} pode ser calculada por meio da Equação 10:

Na qual:

β constante, recomenda-se utilizar 0,8 (^{EUROPEAN..., 2007});

T _{ex méd -1} temperatura externa média do dia anterior (°C); e

T _{ex méd ep -1} temperatura externa média exponencialmente ponderada, calculada para o dia anterior.

Neste trabalho foi adotada a faixa para “novas construções e reformas com expectativa normal”, com largura de 6 °C (^{NICOL; WILSON, 2010}). Quando a temperatura externa média exponencialmente ponderada () (T _{ex méd ep} ) apresentar valores inferiores a 10 °C, o limite superior será 26 °C e o limite inferior será 20 °C (^{EUROPEAN..., 2007}).

O modelo para edificações naturalmente condicionadas da norma americana Standard 55 (^{AMERICAN..., 2017}) também adota faixas de conforto variáveis e definidas a partir das médias das temperaturas externas. O procedimento é aplicável apenas para quando as temperaturas médias mensais forem superiores ou iguais a 10 °C e inferiores ou iguais a 33,5 °C (^{AMERICAN..., 2017}). Alerta-se para o fato de que houve alterações nos procedimentos, da versão de 2010 (AMERICAN..., 2010) para a versão de 2013 (^{AMERICAN..., 2013}). Na última, a T _{o conf} é calculada pela Equação 11

Na qual T _{ex méd m} é a média móvel das temperaturas externas (°C).

Observa-se que a T _{ex méd m} é uma média aritmética móvel, diferindo da variável utilizada pela EN 15251 (^{EUROPEAN..., 2007}), que utiliza média ponderada. Deve basear-se em não menos que 7 e não mais que 30 dias consecutivos antes do dia em questão (^{AMERICAN..., 2013}). Adotou-se, em torno da temperatura neutra, a faixa de aceitabilidade térmica com 7 °C de largura, para atendimento de 80% da população (^{AMERICAN..., 2017}).

Condições ambientais externas e internas no período de 31/07 até 21/08

Desempenho térmico da sala de testes

Comparativamente à configuração original da cobertura, a instalação do TR acoplado aos painéis radiantes, no período de aplicação dos questionários, resultou na redução de 1,8 ºC na temperatura média da edificação. A adoção do TR também resultou na alteração do CD, que passou de 0,41, na configuração original, para 0,03, na configuração TR, eliminando o saldo de aquecimento (valor médio para o período de 31/07 a 21/08).

Como exemplo, para o dia 19/08/2017, a Figura 8 apresenta comparação entre as temperaturas do ar internas e externas medidas quando com a configuração TR e as temperaturas internas estimadas considerando a configuração original. Para o mesmo dia, a Figura 9 apresenta as temperaturas do ar internas e externas e as temperaturas superficiais internas. Foram observadas diferenças de aproximadamente 3 °C entre as temperaturas superficiais dos painéis radiantes (com valores menores) e do piso e paredes. Se considerados os limites indicados por ^{Fanger et al. (1985}) e pela Standard 55 (^{AMERICAN..., 2017}), as assimetrias estavam dentro das faixas de tolerância. Fanger et al. (1985) mostraram que, no geral, as pessoas são mais tolerantes a tetos e paredes frios que a tetos e paredes quentes.

Os resultados são diferentes daqueles observados em edificações convencionais, nas quais as temperaturas superficiais do teto tendem a flutuar de modo mais expressivo e, durante o dia, apresentar valores mais altos que as do ar (^{LAMBERTS, 1988}). ^{Szokolay (2008}) argumenta que, em climas quentes, em que predomina o uso de roupas leves, a temperatura radiante média é duas vezes mais influente para a sensação térmica que a temperatura do ar. Ou seja, os voluntários desse experimento foram expostos a condições distintas das usuais, as quais foram definidas sobretudo pelas trocas térmicas através da cobertura.

Os ambientes térmicos externo e interno, no período da aplicação dos questionários (31/07 - 21/08), apresentaram condições distintas. A Tabela 1 apresenta os valores máximos, mínimos e médios para a temperatura do ar, amplitude térmica diária, fator decremental e PMV. A Figura 10 permite visualizar a relação entre temperaturas externas e internas do ar. Fica clara a relativa estabilidade das temperaturas internas do ar (FD máximo 0,13) comparativamente às flutuações observadas no ambiente externo.

Embora 80% das sessões com voluntários ocorreram entre as 9h e as 17h, período do dia no qual as temperaturas externas do ar eram predominantemente mais altas que as internas (Tabela 1 e Figura 10), não se pode dizer que essa diferença tenha repercutido sobre as respostas dos participantes, pois os votos aqui considerados foram registradas após o período de aclimatação de curto prazo, que é atingido aos 20/30 minutos em um ambiente (^{AULICIEMS; SZOKOLAY, 2007}).

Por outro lado, a configuração TR propiciou temperaturas internas do ar mais baixas que as observadas na configuração original, sem apresentar assimetrias térmicas entre as temperaturas superficiais que pudessem comprometer o desempenho térmico do ambiente interno. Comparativamente ao ambiente externo, o ambiente interno apresentou grande estabilidade térmica e temperaturas internas médias mais baixas.

Nota: *medidas na configuração experimental e estimadas para a configuração original.

Figura 8 Temperaturas externas e internas* do ar nas configurações experimental e original 

Nota: *medidas na configuração experimental e estimadas para a configuração original.

Figura 9 Temperaturas internas do ar e temperaturas superficiais na configuração experimental 

Figura 10 Temperaturas externas e internas do ar para o período de 31/07 até 21/08 

Condições ambientais nos momentos das sessões de aplicação dos questionários

No ambiente externo, durante as sessões de aplicação dos questionários, a T _{a ex} máxima foi 34,6 °C, a média foi 29,6 °C e a mínima foi 24,3 °C (Figura 11).

No ambiente interno, durante as sessões, a 𝑣 𝑎 , controlada por aparelho, foi mantida constante (0,2 m/s). As variáveis T _{a in ,} T _{rm in} e UR apresentaram valores próximos na quase totalidade das sessões. A T _{a in} máxima foi 28,8 °C, a média foi 27,23 °C e a mínima foi 25,8 °C (amplitude de apenas 2 °C). Ou seja, os voluntários foram expostos a condições ambientais internas sem grandes discrepâncias.

Por outro lado, durante algumas sessões, ocorreram diferenças expressivas entre as temperaturas externas e internas do ar. A diferença máxima entre a T _{a ex} e a T _{a in} nos momentos das sessões, foi de 6,8 °C. Na maioria das sessões, as temperaturas externas do ar eram mais altas que as internas (Figura 11).

Voto médio predito (PMV) e percentual de pessoas insatisfeitas (PPD)

Para uma análise inicial, eram calculados os valores para o voto médio predito (PMV) e percentual de pessoas insatisfeitas (PPD) (Figura 12). Em geral, os valores para o PMV ficaram próximos da condição de neutralidade térmica (valor médio de -0,08 e oscilação entre -0,57 e 0,20). Os valores para o PPD ficaram próximos ou abaixo de 10% (média de 6,2% e oscilação entre 4,9% e 13,2%). Ou seja, segundo o modelo PMV, os voluntários foram sujeitos a condições ambientais confortáveis ou próximas da faixa de conforto nos momentos das sessões.

Temperaturas operativas nos momentos das sessões frente aos modelos adaptativos

As temperaturas operativas dos momentos das sessões foram plotadas sobre as faixas de conforto dadas pelas normas Standard 55 (^{AMERICAN..., 2017}) (Figura 13) e EN 15251 (EUROPEAN..., 2007) (Figura 14). Os valores médios para as duas faixas de conforto são apresentados na Tabela 2. No caso da faixa de conforto da ASHRAE, as temperaturas operativas situaram-se entre o limite superior da faixa de conforto e a linha de neutralidade. No caso da faixa de conforto da EN 15251, as temperaturas operativas ficaram, no geral, mais próximas das temperaturas neutras. Ou seja, nos momentos das sessões, as temperaturas operativas eram mais próximas do adequado para o modelo da EN 15251 do que para o modelo da ASHRAE.

Se, por um lado, a aclimatação de curto prazo não deve ter impactado os votos dos voluntários (^{AULICIEMS; SZOKOLAY, 2007}), por outro cabe salientar que os modelos adaptativos são fundamentados na aclimatação de longo prazo (^{DE DEAR; BRAGER; COOPER, 1997}). A verificação de condições ambientais internas próximas das ideais, segundo os dois modelos adaptativos considerados, indicou, de antemão, que havia grande probabilidade de que os votos dos voluntários iriam indicar satisfação com o ambiente térmico propiciado pelo sistema de resfriamento.

Figura 11 Temperaturas internas e externas do ar durante as sessões de aplicação dos questionários e UR internas 

Figura 12 PMV e PPD durante as sessões de aplicação dos questionários 

Figura 13 Temperaturas operativas na sala TR e faixa de conforto segundo a ASHRAE 

Figura 14 Temperatura operativa na sala TR e faixa de conforto segundo a EN 15251 

Respostas dos voluntários quanto aos ambientes térmicos

Sensação térmica (ST) reportada

Em relação à ST, os votos foram favoráveis ao sistema, indicando que ele foi efetivo em propiciar condições térmicas próximas daquelas consideradas neutras pelos voluntários. 50% dos voluntários (Figura 15) reportaram neutralidade em relação ao ambiente térmico da sala de testes e 30,4% reportaram leve sensação de frio. A média dos valores dos votos declarados para a ST também apresentou boa concordância com a média estimada como adequada segundo o modelo PMV. A média dos valores das temperaturas operativas (Tabela 3) quando do voto neutro foi 27,3 °C. 1,1 °C acima do indicado como neutro pela norma Standard 55 (Tabela 2) e 0,4 °C abaixo do valor indicado pela norma EN 15251. Ou seja, quanto à ST, ocorreu maior concordância com a EN 15251.

O ambiente foi considerado satisfatório para 93,5% dos voluntários (Tabela 3), indicando alto grau de concordância como o modelo de Fanger, adotado pela ISO 7730 (^{INTERNATIONAL..., 2005}), a partir do qual foi estimado que 93,8% dos participantes declarariam satisfação com o ambiente térmico. Observa-se que, embora existam diferenças entre os experimentos, essa taxa de satisfação é superior à taxa verificada por ^{Bravo e González (2013}) em estudo sobre percepção térmica em uma edificação na cidade de Maracaibo, Venezuela, dotada de teto-reservatório metálico. Naquele experimento, obteve-se 60% de satisfeitos para o ambiente testado.

Conforto térmico (CT)

Quando os voluntários foram solicitados a classificar o ambiente em relação ao conforto térmico (CT), a média dos valores dos votos declarados foi 2,72 (entre neutro e confortável). A condição mais votada foi confortável (43,5%), o valor mínimo foi 1 (desconfortável) e o valor máximo foi 4 (muito confortável) (Figura 16). Os valores médios das temperaturas operativas quando dos votos neutro, confortável e muito confortável foram: 27,5 °C, 27,4 °C e 27,1 °C (Figura 17).

Preferência térmica (PT)

Em se tratando das preferências térmicas (Figura 18), 30,4% dos participantes votaram por “um pouco mais frio” e 65,2% por “sem mudanças”. A média das temperaturas operativas das sessões daqueles que optaram pela primeira opção foi 27,4 °C e a das sessões dos que optaram pela segunda foi 27,3 °C.