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TEMPERATURAS EXTREMAS

TEMPERATURAS EXTREMAS. TEMPERATURAS EXTREMAS. Temperaturas extremas são as condições térmicas rigorosas, em que são realizadas as atividades profissionais, no calor e no frio. Fontes de temperaturas extremas. baixa temperatura. Alta temperatura. Frigoríficos; Indústria alimentícia;

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TEMPERATURAS EXTREMAS

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Presentation Transcript

  1. TEMPERATURAS EXTREMAS

  2. TEMPERATURAS EXTREMAS Temperaturas extremas são as condições térmicas rigorosas, em que são realizadas as atividades profissionais, no calor e no frio. Fontes de temperaturas extremas • baixa temperatura • Alta temperatura • Frigoríficos; • Indústria alimentícia; • Indústria do pescado; • Armazenagem de alimentos; • Câmaras frigoríficas e frias; • Fabricação de gelo e sorvetes. •  Industria Siderúrgica; • Industria Cerâmica; • Industria Cimento; • Industria de Alimento entre outras;

  3. Conforto térmico Definição: 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 sente conforto térmico Lamberts et al (1997). As variáveis ambientais que influenciam este conforto são: • temperatura do ar • umidade do ar • velocidade do ar • calor radiante

  4. O homem é um ser homeotérmico, isto é, pode manter dentro de certos limites a temperatura corporal interna relativamente constante, independente da temperatura ambiente. Portanto, deverá haver permanente e imediata eliminação do excesso de calor produzido para que a temperatura do corpo possa ser mantida constante. • O corpo humano é um sistema termodinâmico que produz calor e interage termicamente com o meio que o circunda. Assim, as trocas entre o corpo humano e o ambiente podem, de forma simplificada, ser representadas pela seguinte equação: Cmet + Cconv + Crad – Cev = ± Q Cmet - Parcela da energia metabólica transformada em calor (W/m²). Cconv - Calor trocado por convecção (W/m²). Crad - Calor trocado por radiação (W/m²). Cev - Calor perdido por evaporação do suor (W/m²). Q - Calor total trocado pelo corpo (W/m²).

  5. Mecanismos de Trocas Térmicas • A sobrecarga térmica no organismo humano é resultante de duas parcelas de carga térmica: • uma carga externa (ambiental) e outra interna (metabólica). • A carga externa é resultante das trocas térmicas com o ambiente e a carga metabólica é resultante da atividade física que exerce.

  6. MECANISMO DE TROCA TÉRMICA • CONDUÇÃO • É o mecanismo de transmissão de calor que ocorre entre dois corpos de temperaturas diferentes ou dentro de um corpo cujas extremidades estão em temperaturas diferentes. • É um mecanismo que ocorre nos sólidos • CONVECÇÃO • É o mecanismo de troca de calor que ocorre entre um fluido e um sólido. O fluido se aquece, fica menos denso e se movimenta em função da diferença de densidade. • Se o fluido se movimenta por impulso externo (ex. ventiladores) diz-se que a convecção é forçada. • RADIAÇÃO • Todos os corpos aquecidos emitem radiação infravermelha, que é chamado de calor radiante. Assim como um corpo pode emitir radiação também pode receber. • O infravermelho, sendo uma radiação eletromagnética não ionizante, não necessita de um meio de suporte para se propagar.

  7. MECANISMO DE TROCA TÉRMICA

  8. A  equação  abaixo  representa  o  equilíbrio térmico: S = M ±  C ±  R ­ E  Para que haja o equilíbrio térmico S tem que ser igual a zero. Quando S estiver acima de zero, está ocorrendo uma sobrecarga térmica.

  9. Mecanismo de troca térmica (perda e ganho de calor):Mecanismo de troca térmica (perda e ganho de calor): S = M ±  C ±  R – E M = Calor gerado pelo metabolismo (ganho) será sempre positivo. O metabolismo será maior ou menor dependendo da atividade exercida. A energia gasta no trabalho varia entre 1,6 kcal/min para trabalhos leves (trabalhos manuais simples, sentado) até 16,2 kcal/min (subir escadas com peso de 10 kg).

  10. C S = M + + R - E Mecanismo de troca térmica (perda e ganho de calor):  C= É o calor recebido ou perdido proveniente do resultado da convecção e condução.  C = ± C(convecção)± C(condução) • A condução ocorre quando o organismo entra em contato direto com objetos mais quentes ou mais frios. • A troca por convecção ocorre pelo movimento da camada de ar próxima à pele, que tende a retirar o ar quente e substituí-lo por outro mais frio.

  11. R S = M + C + - E Mecanismo de troca térmica (perda e ganho de calor): É o calor Radiante. R = É o calor recebido ou perdido (troca líquida) por radiação infravermelha O corpo humano troca calor continuamente com o ambiente, por radiação, recebendo calor daqueles objetos mais quentes e irradiando para aqueles mais frios que o seu corpo.

  12. E S = M + C + R - Mecanismo de troca térmica (perda e ganho de calor): • E = É o calor cedido por evaporação proveniente do suor. • Sempre será negativo. • A evaporação depende da quantidade de vapor no ambiente. Produção máxima de suor (L/h)] 3 Em ambientes quentes, acima de 35 °C, a evaporação é o único mecanismo disponível para o organismo eliminar o calor e manter o seu equilíbrio térmico. 2 1 1 2 3 4 5 6 Tempo de exposição máxima ao calor(semanas)

  13. Curiosidade: • “Os seres humanos são dotados de 1,6 milhões de glândulas sudoríparas, que conseguem produzir até 500 gramas de suor por metro quadrado de pele, por hora”; • Uma pessoa adulta tem cerca de 1,8 m2 de pele; • Isso significa que o homem pode suar até 0,9 kg por hora, mas há muitas diferenças individuais; • A capacidade de sudação pode aumentar com a adaptação do organismo ao calor intenso.

  14. Voto Médio Predito (PMV)___(Predicted Mean Vote) “Consiste em um valor numérico que traduz a sensibilidade humana ao frio e ao calor.” Criado por Fanger * para calcular a combinação das variáveis ambientais: • Temperatura média radiante; • Velocidade do ar; • Umidade relativa; • Temperatura do ar; • Atividade física; • Vestimenta. Fanger avaliou , através de trabalho experimental, pessoas de diferentes nacionalidades, idades e sexo, obtendo o PMV para determinadas condições ambientais. * FANGER, P.O. (1972). Thermal Comfort: Analysis and applications in environmental engineering. McGraw-Hill, New York, USA.

  15. A partir daí foi implementado o conceito de pessoas insatisfeitas (PPD – Predicted percentage of dissatisfied), a norma ISO 7730 de 1984 adotou as pesquisas de Fangers, recomendando: “para espaços de ocupação humana termicamente moderados , o PPD deve ser menor que 10%” (o que corresponde a uma faixa do PMV de -0,5 a +0,5). Fonte:

  16.  Mecanismos de defesa do organismo  • VASODILATAÇÃO PERIFÉRICA: • É a primeira ação processada pelo organismo, implica num maior fluxo de sangue na superfície do corpo, com conseqüente aumento da superfície da pele; • O fluxo do sangue transporta o calor do núcleo do corpo para a superfície, onde ocorre as trocas térmicas • SUDORESE: • É a atividade das glândulas sudoríparas; • Reagem para evitar o desequilíbrio térmico

  17. TRANSTORNOS CAUSADOS PELO CALOR • Insolação – Este é um dos mais sérios problemas de saúde que o trabalhador enfrenta. Surge em decorrência da falta de mecanismo do corpo para regular sua temperatura interior. A transpiração cessa e o corpo já não consegue se livrar do calor excessivo. • Os sinais são: • Confusão mental • Delírio • Perda da consciência • Convulsão • Coma Fonte: INFOSEG

  18. TRANSTORNOS CAUSADOS PELO CALOR Esgotamento – Resulta da perda de líquido por meio da transpiração e quando o trabalhador descuida-se de sua necessária hidratação. Quando o trabalhador sofre esgotamento ocasionado pela sua exposição ao calor, é dominado pela debilidade, fadiga extrema, náusea, dor de cabeça e desfalecimento. A pele apresenta-se fria, pegajosa e úmida; a tez torna-se pálida. Câimbra – Mesmo quando o trabalhador ingere grande quantidade de líquido mas não repõe a perda dos sais de seu organismo, pode sofrer terríveis dores musculares. Geralmente os músculos mais sujeitos a câimbra são os mais exigidos durante a jornada de trabalho. As dores podem surgir durante ou depois das horas de trabalho, mas aliviam-se mediante a simples ingestão de líquidos por via oral ou de soluções ricas em sais, ministradas na veia para obtenção de alívio mais rápido da dor, se o médico assim determinar. Fonte: INFOSEG

  19. TRANSTORNOS CAUSADOS PELO CALOR Desmaio – Geralmente ocorre com o trabalhador que tem dificuldade de aclimatação em ambientes de temperatura elevada, principalmente no exercício de atividades que exigem pouca mobilidade. Na maioria das ocorrências as vítimas se recuperam rapidamente após período de repouso em lugar ventilado. O fato do trabalhador se movimentar de um lado para outro, ao invés de ficar parado, reduz a possibilidade de sofrer desmaio. Urticária – Ocorre principalmente nas partes do corpo em que o suor não pode ser eliminado facilmente da superfície da pele por meio da evaporação. Se ela perdura, ou se complica por meio de infecção, agrava-se ao ponto de inibir o sono, e até de prejudicar o desempenho do trabalhador. Em alguns casos, ocasiona o seu afastamento temporário. Fonte: INFOSEG

  20. TRANSTORNOS CAUSADOS PELO CALOR • Golpe de Calor (Hipertermia ou Choque Térmico) • Quando o sistema termorregulador é afetado pela sobrecarga térmica, a temperatura interna aumenta continuamente, produzindo alteração da função cerebral, com perturbação do mecanismo de dissipação do calor, cessando a sudorese. • O golpe de calor produz sintomas como: confusão mental, colapsos, convulsões, delírios, alucinações e coma, sem aviso prévio, parecendo-se o quadro com uma convulsão epiléptica. • Os sinais externos do golpe de calor são: pele quente, seca e arroxeada. A temperatura interna sobe a 40,5°C ou mais, podendo atingir 42°C a 45°C no caso de convulsões ou coma. O golpe de calor é freqüentemente fatal e, no caso de sobrevivência, podem ocorrer seqüelas devido aos danos causados ao cérebro, rins e outros órgãos. Fonte: manual SESI

  21. NR 15

  22. AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO AO CALOR – NR 15 ANEXO 03 Na avaliação do calor, deve-se levar em conta todos os parâmetros que influem na sobrecarga térmica a que estão submetidos os trabalhadores. • São 5 os fatores que influenciam na sobrecarga térmica: • Temperatura do Ar; • Umidade relativa do Ar;  • Velocidade do Ar; • Calor radiante; • Tipo  de  atividade  exercida  pelo  trabalhador (Metabolismo)

  23. Os quatros primeiros fatores são ambientais e devem ser medidos com equipamentos adequados, mas o metabolismo produzido pela atividade física do trabalhador é estimado através de tabelas ou gráficos.

  24. Meios de medição das variáveis ambientais Temperatura do ar (Tar): A temperatura do ar pode ser medida com um termômetro convencional de mercúrio; Umidade do ar (UR umidade relativa do ar): Esta é obtida com ajuda de um aparelho denominado psicômetro giratório, que contempla dois termômetros: termômetro de bulbo úmido (TBU) e termômetro de bulbo seco (TBS), com os quais coleta-se a temperatura de bulbo úmido e a temperatura de bulbo seco, respectivamente. Com estas duas medidas encontra-se a umidade relativa do ar correspondente, fazendo uso da carta psicométrica. Velocidade do ar (Var): O aparelho mais indicado para medir velocidade do ar é o termo-anemômetro; Calor radiante: Este fator é medido através de um aparelho denominado termômetro de globo; Temperatura radiante média (Trm): A Trm é obtida a partir de duas equações da ISO 7726, uma de convecção natural e outra de convecção forçada (equações 7 e 8, respectivamente), tendo como principais variáveis: temperatura de bulbo seco e temperatura de globo.

  25. Técnicas de medição • Índices a serem considerados: • TE – Temperatura Efetiva • TEC – Temperatura Efetiva Corrigida; • IST – Índice de Sobrecarga Térmica (Belding and Hatch); • IBUTG – Índice de Bulbo Úmido – Termômetro de globo; • TGU – Temperatura de Globo Úmido. • Fatores que cada índice considera: • Temperatura do ar • umidade do ar • velocidade do ar • calor radiante • tipo de atividade IST TE TEC IBUTG TGU

  26. MEDIR AS TEMPERATURAS DEFINIR TIPO DE EXPOSIÇÃO SEM CARGA SOLAR IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg COM CARGA SOLAR IBUTG = 0,7 tbn + 0,1 tbs + 0,2 tg DEFINIR REGIME DE TRABALHO (VIDE QUADRO Nº 1) NOTA: Se os valores excederem aos estabelecidos no quadro nº1, seguir fluxo-2.

  27. Conforme determina o Anexo 03 da NR 15, a exposição ao calor deve ser avaliado através do Índice de Bulbo Úmido – Termômetro de Globo (IBUTG). O IBUTG é obtido pelas seguintes equações matemáticas: • Para ambientes internos ou externos sem carga solar IBUTG = 0,7 X Tbn + 0,3 X Tg • Para ambientes externos com carga solar • Os aparelhos que devem ser usados nesta avaliação são: termômetro de bulbo úmido natural, termômetro de globo e termômetro de mercúrio comum. • As medições devem ser efetuadas no local onde permanece o trabalhador, à altura da região do corpo mais atingida. IBUTG = 0,7 x Tbn  +  0,1 Tbs  +  0,2 x Tg Onde: Tbn = Temperatura de bulbo úmido natural Tg   = Temperatura de globo Tbs = Temperatura de bulbo seco

  28. Técnicas de medição Instrumentação Convencional Termômetro de Bulbo Úmido Natural – Tbn É  composto  por  um  termômetro  de  mercúrio  com  escala mínima de +10ºC a +50ºC e precisão de ±0,1ºC, pavio branco de tecido com boa absorção e um erlenmeyer de 125 ml.

  29. Termômetro de Globo Tg É composto por um termômetro de mercúrio com escala mínima de +10 °C a + 150 °C e precisão de ±0,1 °C e um globo oco com diâmetro de 152,4 mm e espessura de 1 mm pintado externamente de preto fosco.

  30. Termômetro de Bulbo Seco – Tbs  É composto por um termômetro de mercúrio com escala  mínima de +10ºC a +50ºC e precisão de ±0,1ºC.

  31. Limite de tolerância para exposição ao calor, em regime de trabalho contínuo ou intermitente com descanso no próprio local de trabalho. • Períodos de descanso: tempo de serviço para todos os efeitos legais. • Tipo de atividade (leve, moderada ou pesada): Quadro No 1. • Regime de trabalho: • Os períodos de descanso serão considerados tempo de serviço para todos os efeitos legais. • A determinação do tipo de atividade (Leve, Moderada ou Pesada) é feita consultando-se o Quadro nº 3.

  32. QUADRO Nº 3 TAXAS DE METABOLISMO POR TIPO DE ATIVIDADE

  33. Limites de Tolerância para exposição ao calor, em regime de trabalho intermitente com período de descanso em outro local (local de descanso). Onde: M é a taxa de metabolismo média ponderada para uma hora, determinada pela seguinte fórmula:          Mt x Tt + Md x Td M =   —————————                 60 Sendo: Mt  =  taxa de metabolismo no local de trabalho. Tt   =  soma dos tempos, em minutos, em que se permanece no local de trabalho. Md =  taxa de metabolismo no local de descanso. Td  =  soma dos tempos, em minutos, em que se permanece no local de descanso. QUADRO Nº 2 IBUTG é o valor IBUTG médio ponderado para uma hora, determinado pela seguinte fórmula:                  IBUTGt x Tt + IBUTGd xTd IBUTG =   ——————————-------                                   60 Sendo: IBUTGt = valor do IBUTG no local de trabalho. IBUTGd = valor do IBUTG no local de descanso. Tt e Td = como anteriormente definidos. Os tempos Tt e Td devem ser tomados no período mais desfavorável do ciclo de trabalho, sendo Tt + Td = 60 minutos corridos. • Para os fins deste item, considera-se como local de descanso ambiente termicamente mais ameno, com o trabalhador em repouso ou exercendo atividade leve. • Os limites de tolerância são dados segundo o Quadro nº 2.

  34. O IBUTG leva ainda em consideração o tipo de atividade desenvolvida (LEVE, MODERADA e PESADA), que pode ser avaliada por classe ou por tarefa (quantifcando a tarefa em kcal/h), como veremos. • A legislação prevê um regime de trabalho (Trabalho/Descanso) em função do valor do IBUTG e do tipo de atividade para duas situações: • regime de trabalho intermitente com períodos de descanso no próprio • local e regime de trabalho intermitente com descanso em outro local. Os tempos de descanso são períodos trabalhados para todos os fins legais.

  35. Regime de Trabalho Intermitente com Descanso em Outro Local Nesse caso, calculamos o IBUTG do ambiente de trabalho e o IBUTG do ambiente de descanso e, com esses valores, calculamos o IBUTG médio da atividade analisada, ponderado no tempo. Os tempos de trabalho e de descanso devem sempre somar 60 minutos, isto é, todas as considerações do índice se referem a análises sobre períodos de uma hora corrida, devendo ser essa hora a mais crítica da jornada. Calcula-se também o metabolismo médio e usa-se a Tabela II, que nos fornece o máximo valor do IBUTG médio ponderado admissível correspondente ao metabolismo médio ponderado da situação.

  36. INSTRUMENTAÇÃO Fonte: Apostila de prática de avaliação ambiental de calor do Prof. Uanderson Rebula

  37. Exercícios • 1) Observando-se um operador de forno de uma empresa, verifica-se que o mesmo gasta 3 minutos carregando o forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a temperatura esperada sem, no entanto, sair do local e, em seguida, gasta outros 3 minutos para descarregar o forno. Este ciclo de trabalho é continuamente repetido durante toda jornada de trabalho. • Resultados da avaliação do ambiente: • tg = 35ºC • tbn = 25ºC • Verificar se o limite de tolerância foi excedido.

  38. IBUTG = 0,7 * 25 + 0,3 * 35 = 28ºC ANÁLISE DO REGIME DE TRABALHO: Regime de trabalho-descanso, com descanso no próprio local de trabalho TIPO DE ATIVIDADE: Moderada (Quadro Nº3) CICLO DE TRABALHO: Em 1 hora de trabalho, o ciclo se repete 6 vezes, assim: 36 minutos de trabalho e 24 minutos de descanso LIMITE DE TOLERÂNCIA: Pelas condições ambientais e pelo Quadro Nº1, o regime recomendado é: 45 minutos de trabalho e 15 minutos de descanso. CONCLUSÃO: o ciclo de trabalho está adequado para o tipo de atividade e condições térmicas do ambiente analisado.

  39. Fonte: Apostila de prática de avaliação ambiental de calor do Prof. Uanderson Rebula

  40. Fonte: Apostila de prática de avaliação ambiental de calor do Prof. Uanderson Rebula

  41. Fonte: Apostila de prática de avaliação ambiental de calor do Prof. Uanderson Rebula

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