A temperatura que você sente em um dia quente e ensolarado nem sempre corresponde ao termostato. Catherine Falls Comercial/Momento via Getty Images
Imagine duas casas na mesma rua: uma construída na década de 1950 e outra na década de 1990. Não há árvores ou outras sombras. Os aparelhos de ar condicionado são idênticos, substituídos recentemente e funcionando perfeitamente. Termostatos idênticos são ajustados para 82 graus Fahrenheit (27.8 Celsius).
Quando estiver 110 F (43.3 C) lá fora, a casa dos anos 1950 provavelmente parecerá pelo menos 10 F (5.6 C) mais quente por dentro, mesmo com a mesma temperatura do ar.
Por quê?
A resposta tem a ver com calor radiante. O calor radiante é o que mantém você quentinho em uma fogueira em uma noite fria de inverno. O fogo não aquece muito o ar; em vez disso, como o Sol, a maior parte do calor do fogo se move através de ondas invisíveis diretamente da fogueira para o seu corpo.
No calor radiante do sol do Arizona, a temperatura da superfície dos tetos de poste e viga não isolados da minha casa, uma das 41,000 construídos em Tucson durante a era pós-Segunda Guerra Mundial, pode atingir mais de 100 F (37.8 C). As janelas de aço com vidro simples registram 122 F (50 C) e as paredes de blocos de concreto não isoladas não são muito mais frias.
Dentro da minha casa em dias de três dígitos, pode parecer que estou perto de uma fogueira, mesmo com o ar condicionado roncando para manter 75 F (23.9 C). E quando o sistema quebra – como aconteceu durante o onda de calor de longa duração em 2023, quando Phoenix atingiu 110 F (43.3 C) todos os dias durante semanas - as temperaturas sobem perigosamente rápido. Sem o AC, as superfícies quentes mais o redemoinho de ar do ventilador de teto tornam a casa parece uma fritadeira.
Temperatura do ar: um indicador incompleto de conforto
Enquanto as pessoas estão acostumadas a pensar em como roupas, movimento do ar, temperatura e umidade afetam o conforto, duas medidas menos conhecidas ajudam a explicar como eles experimentam o conforto dentro de casa:
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Temperatura radiante média. Esta é a temperatura média de todas as superfícies que nos cercam: teto, janelas, paredes, piso. Para que o calor radiante se mova entre um objeto e o corpo humano, ele precisa de uma linha de visão ininterrupta, de modo que tetos e janelas desobstruídas tenham uma influência descomunal na temperatura radiante experimentada em um local específico de uma casa.
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Temperatura operativa. Isso pode ser aproximado pela média da temperatura radiante média e da temperatura média do ar em uma sala. Outros cálculos de temperatura operacional levam em consideração os efeitos do movimento do ar, umidade e variáveis adicionais. Aproximadamente metade de como você experimenta conforto é determinado por o ambiente radiante.
Infelizmente, como o cientista da construção Robert bean (sem relação) diz: “toda uma indústria de fabricantes, fornecedores, construtores e comerciantes equipara incorretamente o conforto térmico com a temperatura do ar”. O resultado é que a maioria das pessoas está completamente alheia ao que realmente faz um espaço parecer confortável - ou desconfortavelmente quente.
A temperatura das superfícies internas faz uma grande diferença para o conforto, mesmo quando o ar interno tem a mesma temperatura. Jonathan Feijão, CC BY-ND
Em um dia quente e ensolarado, um bom isolamento e janelas de vidro duplo retardam a transferência de calor o suficiente para que o ar condicionado mantenha a temperatura radiante média dentro do edifício dentro de alguns graus da temperatura do ar.
No entanto, em um prédio pouco isolado, como minha casa, ou em alguns conjuntos habitacionais públicos mais antigos em Phoenix, a alta temperatura radiante média pode elevar a temperatura operacional acima de 90 F (32.2 C) - mesmo com o termostato ajustado para 75 F (23.9 C). Quando a temperatura da superfície excede a temperatura da nossa pele, o calor começa a irradiar da superfície quente para o corpo, fazendo com que golpe de calor mais provável.
A alta temperatura média radiante em casas antigas e pouco isoladas as torna muito menos confortáveis do que casas novas ou bem isoladas. Jonathan Feijão, CC BY-ND
Jonathan Feijão, CC BY-ND
Embora o limite exato onde o superaquecimento se torna perigoso seja debatido, a maioria das pessoas concordaria que 90 F (32.2 C) é quente demais para ser confortável.
Superfícies quentes são o motivo pelo qual edifícios menores, como casas móveis, casas minúsculas, contentores de expedição e garagens transformadas em apartamentos, muitas vezes se sentem desconfortáveis, independentemente da configuração do termostato. Estruturas menores expõem os ocupantes a três, quatro ou até seis superfícies com o exterior exposto ao sol e ao ar quente externo. Mais superfícies quentes, mais desconforto.
Superfícies mais frescas, mais conforto
Se você mora em um prédio com isolamento insuficiente e não se importa em usar mais eletricidade, pode ajustar o termostato para um nível mais baixo. Mas se a temperatura radiante média for alta, uma queda de 2 F (1.1 C) na temperatura do ar parecerá apenas 1 F (0.6 C) – e essas superfícies quentes ainda farão você se sentir desconfortável.
Adicionando isolamento ao seu telhado e substituindo janelas de painel único por unidades de painel duplo com vidro de baixa emissividade (low-E) pode ajudar a reduzir a temperatura radiante média e suas contas de energia. São melhoras caras, mas novas leis federais créditos tributários e próximos descontos, a ser administrado por estados individuais, pode ajudar.
Árvores, toldos e sombras externas também podem reduzir as temperaturas radiantes médias bloqueando a luz solar direta. No entanto, o vidro é um péssimo isolante, portanto, em climas muito quentes, as janelas de vidro único completamente protegidas do sol ainda podem ficar desconfortavelmente quentes.
Adicionar uma cortina no interior – e mantê-la fechada – pode ajudar a diminuir a temperatura radiante média porque a cortina estará mais próxima da temperatura do ar do que o vidro.
E quanto aos locatários de prédios antigos?
Os locatários de prédios mais antigos e pouco isolados geralmente têm menos condições de pagar grandes contas de energia, e os proprietários podem não conseguir ou não querer fazer melhorias caras. Para piorar as coisas, sistemas de ar condicionado mais antigos usam duas a três vezes mais energia como unidades mais novas para fornecer a mesma quantidade de resfriamento.
Uma vez que a criação de uma temperatura operacional confortável requer um ajuste mais baixo do termostato, um sistema HVAC em um edifício com pouco isolamento deve trabalhar mais e mais, usando mais energia e aumentando ainda mais o custo. E os custos do desconforto não são apenas financeiros: edifícios quentes também têm impactos adversos na saúde e produtividade.
Milhões de americanos agora vivem em lugares onde o resfriamento é a única coisa que impede um evento com vítimas em massa. Em Fênix, o código da cidade requer unidades de aluguel refrigeradas por ar condicionado para manter uma temperatura não superior a 82 F (27.8 C), medida 3 pés acima do chão no centro da sala. Infelizmente, o código não especifica se 82 F é a temperatura operacional ou a temperatura do ar.
Essa única palavra faz uma grande diferença.
Em um prédio antigo e com pouco isolamento, semelhante à minha casa - ou, no que poderia ser o pior cenário, uma unidade sudoeste frita pelo sol no último andar de um arranha-céu de concreto não isolado - uma temperatura do ar aparentemente segura de 82 F pode facilmente mascarar temperaturas operacionais perigosas de 96 F (35.6 C) ou superiores.
A chave para um design melhor
Como professor de arquitetura e ciencia da construcao, acredito que os códigos de construção bizantinos de hoje e as regras de aluguel poderiam ser muito melhorados para conforto por regulando a temperatura radiante média em vez da temperatura do ar. Vastas seções de código podem ser descartadas exigindo que as superfícies internas, que são fáceis de medir com um termômetro infravermelho, seja mantido dentro de uma faixa de conforto acima de 60 F (15.6 C) e abaixo de 85 F (29.4 C).
Para edifícios mais confortáveis, arquitetos e engenheiros podem aplicar princípios simples e estabelecidos, como ventilação natural, sombreamento e isolamento e janelas adequadas ao clima. Em primeiro lugar, manter o calor do lado de fora significa que não precisamos gastar tanto em energia para resfriamento. A pesquisa mostra que essas medidas também podem nos tornar mais seguros ao mantendo os edifícios mais frios por mais tempo em quedas de energia no verão.
O resultado feliz: casas e outros edifícios que não são apenas confortáveis, mas também mais seguros e acessíveis para operar.
Sobre o autor
Jonathan Feijão, Professor Associado de Arquitetura, Ambientes Construídos Sustentáveis e Marketing, Universidade do Arizona
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
