Impact of thermal environment assessment tools on layout change

Abstract

The layout in an industrial context reveals immense importance to understand how the human body feels the impact of the differences in thermal environmental parameters. Considering this factor, the main objective of this work is to follow up on previous works for the layout that was previously implemented, and then perform a study on the new layout. A methodological procedure of the environmental parameters and several simulations was developed in the Human Body Modeling Software in order to generate more accurately several views on how the temperature and humidity evolves in the worker and, indeed, what impact this layout change had. An experimental survey of the environmental parameters was performed, and the metabolism was calculated to allow the characterization of the thermal environment. These parameters are necessary to verify that the worker is exposed to certain environmental and working conditions that can lead to situations of thermal stress. Measurements of these parameters were performed at 30 plant points, using appropriate equipment such as the globe thermometer, the anemometer term and the Data Logger. The calculation of the Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) and Predicted Mean Vote and Predicted Percentage of Dissatisfied (PMV / PPD) indices was performed using the Malchaire model and an Excel sheet prepared for this purpose. In this way, the evaluation of the thermal environment of an industrial unit was carried out experimentally and the sensitivity of the human thermal model was tested with the Human Body Modeling Software. The main conclusions obtained suggest that although a slight increase in the experimental values compared to those obtained in previous studies, in relation to the PMV-PPD and WBGT indices, it can be observed that there was a small decrease, although the values are still high. Through the simulation, it is verified that the temperature of the ambient air and the temperature for the distinct parts of the body tend to the same behavior and the clothing can attenuate the effects of the heat.

O layout em contexto industrial revela grande importância para compreender a forma como o corpo humano sente o impacto das diferenças dos parâmetros ambientais térmicos. Tendo em conta este fator, o objetivo principal deste trabalho é fazer um seguimento a trabalhos anteriores, realizados por Guise, 2014 e Gomes, 2015 para o layout que previamente se encontrava implementado, e realizar então um estudo ao novo layout. Foi realizado um procedimento metodológico dos parâmetros ambientais e diversas simulações no Software de Modelação do Corpo Humano de forma a gerar com mais precisão diversas vistas sobre como evolui a temperatura e a humidade no trabalhador e efetivamente qual o impacto que teve esta mudança de layout. Foi realizado um levantamento experimental dos parâmetros ambientais e foi calculado o metabolismo para permitir obter a caracterização do ambiente térmico. Estes parâmetros são necessários para verificar se o trabalhador está ou não exposto a determinadas condições ambientais e de trabalho que podem levar a situações de stress térmico. As medições destes parâmetros foram realizadas em 30 pontos da planta, através de equipamentos apropriados como o termómetro de globo, o Termo anemómetro e o Data Logger. O cálculo dos indíces Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) e Predicted Mean Vote and Predicted Percentage of Dissatisfied (PMV/PPD) foi realizado com recurso ao modelo de Malchaire e a uma folha de Excel elaborada para o efeito. Desta forma, a avaliação do ambiente térmico de uma unidade industrial foi realizada de forma experimental e a sensibilidade do modelo térmico humano foi testada com o Software de Modelação do Corpo Humano. Verifica-se um aumento nos valores experimentais relativamente aos obtidos em estudos anteriores e a mesma situação se verifica nos índices PMV-PPD e WBGT. Através da simulação, conclui-se que a temperatura do ar ambiente e a temperatura para as diferentes partes do corpo tendem ao mesmo comportamento e o vestuário consegue atenuar os efeitos do calor.