Stresse térmico no interior dos edifícios residenciais durante uma onda de calor – Influência da existência de um sistema de climatização.

Abstract

As ondas de calor (OC) são um dos desastres naturais mais perigosos e, Portugal é especialmente suscetível à ocorrência das mesmas, devido às características do clima e da idade da população. Podendo estas, ter um impacto significativo na saúde humana, no meio envolvente e em diversos setores da sociedade. Contudo, estes acontecimentos têm sido negligenciados (apesar das evidências crescentes dos seus efeitos), uma vez que, os impactos não são imediatamente evidentes.Estas, podem acontecer em qualquer estação do ano, porém, as que ocorrem durante o verão são particularmente perigosas devido às temperaturas extremamente elevadas que podem alcançar. A exposição a estas temperaturas afeta negativamente os indivíduos, resultando em situações de stresse térmico.O presente trabalho tem foco na análise da ocorrência de OC, em território nacional, desde o ano de 2001 a 2018, onde foram registadas 60 OC. Contudo, é dado ênfase ao ano de 2003, uma vez que, Portugal enfrentou uma onda de calor extrema, resultando em milhares de mortos.O controlo da temperatura corporal é fundamental, especialmente em situações de OC. Este estudo procura identificar as condições ambientais em edifícios residenciais que podem levar a níveis críticos de temperatura no hipotálamo das pessoas durante uma OC, desde o estado normal até mesmo poder conduzir à morte. O objetivo principal deste trabalho passa por avaliar a influência da existência de um sistema de climatização ou, quando este não existe, utilizar como recurso técnicas de arrefecimento corporal alternativas, na amenização do stresse térmico sentido por uma pessoa durante uma OC, quando se encontra no interior de edifícios residenciais típicos. Para o efeito, recorreu-se a dois softwares: o SEnergEd, que realiza a simulação dinâmica monozona do comportamento térmico e energético de edifícios e o HuTheReg que é responsável por simular a resposta termofisiológica do corpo humano, compreendendo a troca de calor e vapor de água com o ambiente externo.Com o aumento das temperaturas exteriores, é comum as pessoas procurarem refúgio dentro das suas habitações, tornando-se importante estudar o impacto do clima em edifícios residenciais típicos de Portugal. Para o efeito, são analisados dois tipos de edifícios distintos: um apartamento e uma moradia. No que diz respeito ao apartamento, este é um T3 que se encontra inserido num edifício de cinco andares, onde habitam quatro pessoas. Este, aproveita o sombreamento dos seus vão envidraçados através das varandas do andar acima. Quanto à moradia, trata-se igualmente de um T3, habitado por quatro pessoas e está localizado num terreno isolado, não possuindo sombreamento nos seus vãos envidraçados.Os resultados obtidos reforçam a importância de um sistema de climatização, perante a presença de uma OC, pois esses sistemas são capazes de manter a temperatura no interior dos edifícios dentro de níveis aceitáveis. Além disso, demonstram que o recurso a técnicas de arrefecimento corporal alternativas são benéficas pois melhora o conforto térmico das pessoas perante ambientes adversos.Estas ilações têm implicações importantes para a promoção do bem-estar e da saúde humana em ambientes de OC.

Heat waves (HW) are one of the most dangerous natural disasters, and Portugal is particularly susceptible to them due to the climate characteristics and the age of its population. These events can have a significant impact on human health, the environment, and various sectors of society. However, these occurrences have been neglected (despite increasing evidence of their effects) because the impacts are not immediately evident.HW can occur in any season, but those that happen during the summer are particularly dangerous due to the extremely high temperatures they can reach. Exposure to these temperatures has a negative impact on individuals, resulting in situations of heat stress.This study focuses on the analysis of HW occurrences in the national territory from 2001 to 2018, with a total of 60 heatwaves recorded. However, particular emphasis is given to the year 2003 when Portugal experienced an extreme HW that resulted in thousands of deaths.Controlling body temperature is crucial, especially during HW. This study aims to identify the environmental conditions in residential buildings that can lead to critical levels of temperature in the hypothalamus of individuals during a HW, potentially even leading to death.The main objective of this work is to evaluate the influence of the presence of an air conditioning system or, when it does not exist, the use of alternative body cooling techniques in alleviating the thermal stress experienced by individuals during a heatwave while inside typical residential buildings. For this purpose, two software tools were used: SEnergEd, which performs dynamic single-zone simulation of the thermal and energy behavior of buildings, and HuTheReg, which simulates the thermophysiological response of the human body, including heat and water vapor exchange with the external environment.As outdoor temperatures rise, people commonly seek refuge inside their homes, making it important to study the impact of climate on typical residential buildings in Portugal. Two distinct types of buildings are analyzed: an apartment and a detached house. The apartment is a three-bedroom unit located in a five-story building with four occupants. It benefits from shading of its glazed openings through the balconies on the floor above. As for the detached house, it is also a three-bedroom unit inhabited by four people and is located on an isolated plot, lacking shading in its glazed openings.The results obtained reinforce the importance of an air-conditioning system in the presence of a HW, as these systems can maintain indoor temperatures at acceptable levels. Additionally, they demonstrate that the use of alternative body cooling techniques is beneficial as it improves the thermal comfort of individuals in adverse environments.These findings have important implications for promoting well-being and human health during HW.