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TitleModelação computacional e avaliação experimental do conforto térmico ocupacional em salas de operação
Author(s)Rodrigues, Nelson José Oliveira
Advisor(s)Teixeira, S. F. C. F.
Miguel, Alberto Sérgio Sá Rodrigues
Baptista, João Manuel Abreu dos Santos
KeywordsConforto térmico
Salas de operações
Cirurgiões
Voto Médio Previsível;
PMV
PPD
Dinâmica de Fluidos Computacional;
Modelo de regulação térmica
Thermal comfort
Operating Rooms
Surgeons
Predicted Mean Vote
Computational Fluid Dynamics
Thermoregulation Model
CFD
Issue date14-May-2017
Abstract(s)O presente estudo aborda o conforto térmico vivenciado pelos profissionais de saúde quando desempenham as suas atividades em salas de operações. No desenvolvimento do estudo foi selecionada uma sala exemplo, localizada num hospital da Região Norte de Portugal. Efetuada uma análise inicial, procedeu-se à caraterização do ambiente térmico da sala de operações, tendo em conta as atividades desempenhadas, assim como os sistemas de ventilação existentes e temperaturas praticadas. A análise do conforto térmico da sala de operações foi baseada em diferentes metodologias. Na primeira metodologia foi avaliada a sensação térmica efetiva, através de um questionário de ambiente térmico, aplicado aos profissionais de saúde. Na segunda metodologia foi aplicado o índice de Fanger, calculando o voto médio previsível. O isolamento do vestuário, necessário à realização do cálculo, foi também obtido através do questionário aplicado. Por sua vez, as variáveis ambientais foram recolhidas por medição no local, durante a execução das cirurgias. Relativamente à taxa metabólica, esta foi determinada por observação dos investigadores, recorrendo aos valores tabelados na norma ISO 8996:2004. O valor obtido para este parâmetro foi comparado com uma metodologia experimental, contudo, a última apresentou uma grande discrepância com a literatura. A terceira abordagem consistiu na construção de um modelo numérico para a previsão do ambiente térmico da sala e na utilização destes dados simulados para a avaliação do conforto térmico. Os resultados das diferentes metodologias foram analisados, tendo sido identificado que a sensação térmica apresentava o maior nível de dispersão na sala de operações. Por sua vez, o índice de Fanger calculado utilizando os dados ambientais medidos, apresentou um desvio da sensação térmica média para um valor mais elevado, sendo este, em valor absoluto, de 0,74, mas com uma dispersão mais reduzida. Apesar disso, foi verificada uma correlação entre as distribuições resultantes das duas abordagens. Quanto aos dados ambientais simulados numericamente, estes apresentam uma boa aproximação aos dados medidos em campo, permitindo, por um lado, validar a precisão dos resultados obtidos através da utilização destes métodos na avaliação do conforto térmico e, por outro, conseguir um maior detalhe das variáveis, assim como a verificação de assimetrias.
The present study addresses the thermal comfort experienced by the health professionals when performing their activities, in operating rooms. In the development of the study, an example room was selected, from a hospital located in the Northern Region of Portugal. After an initial analysis, the thermal environment of the operating room was characterised, taking into account the activities performed, as well as the existing ventilation systems and the temperatures. The thermal comfort analysis of the operating room was based on different methodologies. In the first methodology was assessed the effective thermal sensation, through a questionnaire for the thermal environment, applied to the health professionals. On the second methodology, Fanger’s index was used to calculate the predicted mean vote. The clothing insulation, necessary for the calculation, was also obtained through the questionnaire applied. In turn, the environmental variables were collected through field measurements during the execution of the surgeries. Regarding the metabolic rate, this parameter was determined through observation, by the researchers, and using the tabled values on ISO 8996:2004. The obtained value was compared with an experimental methodology, however, the latter result presented great discrepancy with the literature. The third methodology consisted in the construction of a numerical model to the prediction of the thermal environment in the operating room and using the obtained data for the evaluation of the thermal comfort. The results of the different methodologies were analysed and it was identified that the thermal sensation presented a higher level of dispersion in the operating room. However, when using the measured data to calculate Fanger's index, the results presented a deviation on the thermal sensation towards a hotter sensation, with an absolute value of 0.74, though, with a lower dispersion. Despite the observed, a good correlation was obtained between the two resulting distributions. Regarding the simulated environmental data, it was verified a good approximation to the measured field data, which allowed, on one side, to validate the precision of the data obtained through simulation, and on another side, that this method presented a greater detail, allowing to verify the existence of asymmetries.
TypeDoctoral thesis
DescriptionTese de Doutoramento - Programa Doutoral em Engenharia Industrial e de Sistemas (PDEIS)
URIhttp://hdl.handle.net/1822/48669
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Teses de Doutoramento

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