CONFORTO AMBIENTAL:

ERGONOMIA E ANTROPOMETRIA

Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo

Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Mestranda em Arquitetura e Urbanismo claudete.callegaro@ibirapuera.edu.br

AULA 6 (17/03/2014)

Ergonomia

Organismo Humano Função Neuromuscular

17.03.2014

Dentre as qualidades da espécie humana, sobressaem-se a inteligência e a habilidade de transformação do mundo, de maneira a ampliar as possibilidades de ocupação de territórios, quaisquer que sejam as características dos mesmos.

Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo - Versão de 26/02/2013

“Em sua busca por um habitat mais confortável e seguro, o homem procurou modificá-lo para atender às suas necessidades fisiológicas e às diversas realidades geográficas e culturais. A um só tempo, adaptou o ambiente às necessidades e adaptou-se ao ambiente segundo quatro diferentes instâncias ou níveis de abrangência:

•ambiente humano,

•ambiente externo,

•abrigo,

•conforto ambiental.”

NECESSIDADES HUMANAS

Criação de condições físicas e químicas adequadas à sobrevivência

Geografia (várias escalas)

Satisfação das necessidades materiais, espirituais, estéticas, econômicas

Conceito em construção – visão funcionalista >>> visão holística

Por exemplo, Rheingantz (2001:2), da Arquitetura (leitura solicitada) afirma o seguinte:

Figura 1 – Slide da aula “Necessidades Humanas”.

O arquiteto e os demais profissionais afins visam criar ambientes propícios à vida humana no presente com vistas ao futuro.

O grande desafio dos profissionais é entender o público-alvo e captar os principais elementos dos vários quadros de referências (ambiente psíquico) daquele grupo:

para a sobrevivência (necessidades primordiais)

para o conforto (liberdade para sonhar)

para o deleite (gostos pessoais, status)

•árvore, gruta, acampamento•alimento•banho•vestuário

•chuveiro quente, sabonete•colchão, coberta•mesa, refeição•mobiliário ergonômico•controle de iluminação e ventilação•decoração - estética•telefone, internet•horta, terraço, varanda

•amenidades •sabonete X•calçado Y•lençóis de algodão egípcio com N fios•Ipod de última geração•escultura do artista X•banheira com hidro-massagem•piscina

TRABALHO DO ARQUITETO – ESCOPO DO PROJETO

Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo - Versão de 26/02/2013

Figura 2 – Slide da aula “Necessidades Humanas”.

Ao se tratar de conforto ambiental sob o ponto de vista da Ergonomia, ou seja, do ser humano em situação de trabalho, precisamos considerar suas possibilidades físicas e suas limitações.

Itens que constituem o campo do Conforto Ambiental de modo amplo e holístico:

Salubridade - implantação dos edifícios na geografia de cada lugar, insolação

Conforto Hidro-Térmico – equilíbrio entre áreas livres e verdes e áreas construídas (extensão e altura), sombras, umidade

Conforto Visual – perspectivas, espaços abertos e espaços confinados, diversidade de paisagens humanas e espaciais, diversidade de épocas e culturas, iluminação

Conforto Acústico – privacidade, ruído

Qualidade do Ar – ventilação

Redução do Impacto Ambiental - energia, resíduos sólidos e gasosos, reuso de insumos, drenagem, áreas sensíveis

Mobilidade – deslocamentos, possibilidades de integração, concentração de serviços

Acessibilidade – qualidade e tipologia de transporte, desenho acessível

Ergonomia – distâncias e posicionamento apropriados para as atividades locais e sócio-urbanas

Segurança – controle de velocidade, vida nas ruas (diversidade de movimentação: horários, atividades, grupos)

Espaços livres – hierarquia de praças, espaços lineares, infra-estrutura verde (drenagem, lazer, convívio), referenciais urbanos (identidade do lugar).

Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo - Versão de 26/02/2013

TRABALHO DO ARQUITETO – programa da disciplina

Figura 3 – Slide da aula “Necessidades Humanas”.

Neste módulo serão abordados alguns aspectos biológicos necessários para o estudo dos ambientes construídos mais comuns. função neuromuscular, por se relacionar com a percepção do ambiente e com nossas reações a ele;

coluna vertebral, por sua relação com a postura;

metabolismo, responsável pela transformação da energia em trabalho;

visão, órgão principal dos sentidos para a arquitetura;

audição, fundamental para obtenção de condições de conforto ambiental;

sentido cinestésico que nos possibilita a percepção dos movimentos, especialmente ao se tratar do conforto urbano.

FUNÇÃO NEUROMUSCULAR

Sabemos que a capacidade de um organismo para sobreviver e se manter em equilíbrio depende de sua habilidade em responder às variações do ambiente interno e externo.

Figura 4 – Slide da aula “Necessidades Humanas”.

O meio externo nos bombardeia com energia, que por nós é pensada na forma de imagens, sons, odores, movimento.

Temos uma quantidade imensa de terminais nervosos altamente sensíveis espalhados pelo corpo, alguns internos e outros externos.

Nossos órgãos dos sentidos são aglomerados compactos desses terminais nervosos e captam a energia do meio de maneiras específicas:

•olho - estímulos eletromagnéticos,•paladar e olfato - estímulos químicos,•ouvido - vibrações mecânicas (ondas)•tato – contato físico, pressão, calor, frio, dor

Conforme o bombardeio de energia, os receptores nervosos são (ou não) estimulados produzindo impulsos, também conhecidos como sensações: tontura, peso no estômago, vitalidade, calor, frescor...

As sensações podem (ou não) gerar resposta interior, dependendo da percepçãode cada um.

PERCEPÇÕES

Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo - Versão de 26/02/2013

Esses impulsos podem gerar resposta imediata (afastar a mão de uma chapa quente), ou são encaminhados para uma central que os processa, gerando respostas que nem sempre se traduzem exteriormente.

Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo - Versão de 26/02/2013

NECESSIDADES HUMANAS E PERCEPÇÃOA percepção é algo individual e mutável e nos impele a reagir de maneiras

diferentes (fuga, acasalamento, ataque).

localização de um alimento

apreciação de aroma de flor (para si)

perfume de marca X (identificação pessoal/status)

perfume para passear (e atrair)

verificação da condição do alimento

fisiologia

auto-realização

reconhecimento

relacionamento

segurança

Exemplificação de percepções diferentes obtidas pelo sistema olfativo, organizadas segundo a hierarquia de motivações (pirâmide de Maslow) anteriormente mencionada.

Figura 5 – Slide da aula “Necessidades Humanas”.

As percepções dependem da relação,em cada momento,

entre ambiente interior (quadro de referências individual)e ambiente exterior (meio):

localizaçãoaltitude, latitude, clima, vizinhança...

frio> chá quente ≠ calor > cerveja gelada

atividadecasa, trabalho, locomoção, lazer, viagem, hospital...

casa > relaxamento ≠ trabalho > atenção

culturamateriais, cores, valores, época...

vida comunitária ≠ privacidade

razões individuaisstatus, idade, sexo, tipo físico, temperamento, memória (história de vida)

duchinha ≠ piscina

Conforto Ambiental I: Ergonomia e Antropometria - Profª Claudete Gebara J. Callegaro - Universidade Ibirapuera – Arquitetura e Urbanismo - Versão de 26/02/2013

PERCEPÇÕES

As respostas dos animais inferiores são relativamente simples e comuns às espécies. No caso do ser humano, essas respostas podem ser simples e imediatas, ou complexas e variáveis, pois as reações dependem da percepção individual.

Figura 6 – Slide da aula “Necessidades Humanas”.

As percepções individuais são influenciadas pelo QUADRO DE REFERÊNCIAS de cada pessoa em relação ao meio e variam com a situação, no tempo e no espaço.

As respostas a um estímulo envolvem 4 processos: Recepção da energia do meio: feita pelos órgãos dos sentidos e os neurônios, que a transformam em impulso elétrico.

Transmissão do impulso elétrico: feita de um neurônio para outro, ou de um neurônio para um músculo ou glândula.

Integração: interpretação da informação que chega e determinação do modo apropriado de resposta.

Reação: resposta elaborada em regiões específicas do Sistema Nervoso Central e executada pelos músculos e glândulas.

FUNÇÃO NEUROMUSCULAR

Figura 7a - Esquema emprestado de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio

1_parte_08.pdf acessado em 9/3/2013.

continua

Figura 7b - Esquema emprestado de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio

1_parte_08.pdf acessado em 9/3/2013.

continua

Figura 7c - Esquema emprestado de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio

1_parte_08.pdf acessado em 9/3/2013.

A célula chave no sistema nervoso é o Neurônio ou célula nervosa, especializada em enviar e receber informações sob a forma de sinais elétricos. (Existem outros elementos complementares, mas que, aqui, não serão mencionados.) O neurônio é formado por: •Corpo Celular - contém citoplasma, núcleo e organelas; pode receber diretamente os estímulos, mas em geral atua na integração dos sinais recebidos por intermédio dos dendritos. •Terminação celular do tipo Dendrito – especializada em receber os sinais de outra célula da cadeia nervosa e enviá-las para o corpo celular. Os dendritos são curtos e bastante ramificados. •Terminação celular do tipo Axônio – especializada em conduzir os impulsos nervosos, já integrados pelo corpo celular, para outros neurônios ou para glândulas.

Os axônios podem ter até 1 metro de comprimento, ramificando-se em seu extremo e as vezes ao longo de sua extensão. As ramificações dos axônios terminam em estruturas minúsculas chamadas botões sinápticos, que liberam neurotransmissores. A velocidade de transmissão dos sinais depende da espessura do axônio e pode chegar a 120 metro/segundo.

Figura 8 – Figura emprestada de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio

1_parte_08.pdf acessado em 9/3/2013.

Os axônios são organizados em feixes, formando Nervos. Um nervo pode ter centenas e às vezes milhares de axônios, mantidos juntos por tecido conjuntivo. O agrupamento dos corpos celulares, dos quais tais axônios são terminações, frequentemente tomam a forma de Gânglios nervosos.

Figura 9 – Figura emprestada de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_08.pdf acessado em 9/3/2013.

Os sinais elétricos são transmitidos de neurônio para neurônio por intermédio de substâncias químicas conhecidas como Neurotransmissores. O processo de transmissão é denominado Sinapse.

Figura 10 – IIDA, 2001:62.

As sinapses têm as seguintes características: •Sentido único – A entrada da informação ocorre sempre pelo dendrito e a saída pelo axônio. •Fadiga – Estima-se que em cada sinapse sejam transmitidos 10.000 sinais, e isso se esgota em poucos segundos. A utilização frequente desse processo reduz a capacidade de transmissão. •Efeito residual – Supõe-se que os neurônios consigam armazenar informações por alguns minutos ou mais, de maneira que uma ação repetida é transmitida com mais facilidade do que na primeira vez. •Desenvolvimento – Acredita-se que a memória e a aprendizagem decorram da alteração física ocorrida na sinapse, decorrente de estimulação repetida e prolongada durante vários dias, fazendo com que a estimulação ocorra com mais facilidade. •Acidez – O aumento do teor ácido no sangue aumenta a excitabilidade neural (cafeína), enquanto que o teor alcalino a diminui (anestésicos).

Ocorridas as sinapses, o organismo como um todo reage, alterando o estado original do corpo: movimento no espaço, batimento cardíaco, temperatura...

Os músculos são responsáveis por todos os movimentos do corpo.

Neles se processa a oxidação de gorduras e carboidratos (hidratos de carbono), transformando energia química em energia mecânica (contrações – movimento - trabalho), liberando calor (reação exotérmica).

Há 3 tipos de músculos humanos: •Cardíacos – arranjo específico de músculos estriados especiais, que não atendem ao comando voluntário. •Lisos – localizados nas paredes dos intestinos e outras vísceras, aparelho respiratório, vasos sanguíneos, bexiga; não são comandados voluntariamente pelo homem. •Estriados ou esqueléticos – são ligados aos ossos pelos tendões e atendem a comandados voluntários (conscientes).

Nosso organismo realiza trabalhos externos por meio dos músculos estriados ou esqueléticos.

Figura 11 – Figura emprestada de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio

1_parte_10.pdf acessado em 9/3/2013.

Temos 434 músculos estriados, que correspondem a cerca de 40% do total de nossos músculos. Dos músculos estriados, há 75 pares envolvidos na postura nos movimentos globais do corpo.

Figura 12 - Figura emprestada de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_10.pdf acessado em 9/3/2013.

Esses pares são formados por fibras paralelas longas e cilíndricas, com diâmetro entre 10 e 100 mícron (milésimo de milímetro) e comprimento de até 30 centímetros.

Figura 14 - IIDA, 2001:63

Figura 13 - Figura emprestada de http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_10.pdf acessado em 9/3/2013.

RELEMBRANDO: Tensão elétrica é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Unidade: Volt, símbolo V. Para que haja uma movimentação de elétrons entre átomos e, consequentemente, entre células, é necessário que haja uma diferença de potencial entre esses átomos. Para fins didáticos é possível fazer um paralelo com o princípio de vasos comunicantes estudados na hidráulica.

Figura 17 - Figuras emprestadas de http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfQMwAC/tensao-eletrica acessado em 10/03/2013

Corrente elétrica é o resultado da aplicação de tensão elétrica entre dois pontos, continuamente ou durante certo tempo. Unidade: Ampère, símbolo A.

A contração do músculo ocorre quando é estimulado por correntes elétricas de 80 a 90 milivolts.

O período de latência entre a chegada da corrente e a contração é de 0,003 segundo.

A força do músculo depende da quantidade de fibras contraídas. A potência de um músculo é de 3 a 4kg/cm² de secção, ou seja um músculo com seção de 1cm² é capaz de desenvolver uma força de 3 a 4 kg durante a contração. As mulheres têm musculatura mais fina e, portanto, sua potência máxima muscular é cerca de 30% menor que a dos homens. O suprimento de oxigênio, açúcar e outras substâncias necessárias para que o músculo transforme em energia mecânica ocorra é feita pelo sangue. As artérias do sistema sanguíneo se ramificam sucessivamente até os filamentos capilares, por onde é feita a transferência de substâncias para o músculo. Quando um músculo se contrai ele estrangula as paredes extremamente finas dos capilares, impedindo a circulação sanguínea e a alimentação do músculo, que chega à fadiga.

Há, pois, necessidade da alternância entre contração e relaxamento muscular, mesmo

em situações de trabalho.

Para cada movimento há pelo menos 2 músculos que trabalham antagonicamente: um se contrai enquanto o outro se distende. As mudanças de posição devem ocorrer de maneira coordenada, de maneira a que o contraído se distenda ao mesmo tempo em que o distendido se contraia. No caso de rotações, ocorre um complexo de movimentos musculares ainda mais delicado.

Figura 15 - IIDA, 2001:65

Os músculos, ossos e juntas formam diversas alavancas no corpo: •interfixas •interpotentes •inter-resistentes

Figura 16 - IIDA, 2001:65

ALAVANCA

Arquimedes afirmava que com uma alavanca levantaria o mundo. Arquimedes (287 a.C. – 212 a.C.), nascido em Siracusa, na Grécia, foi matemático, físico, inventor, agrônomo, engenheiro.

Figura 18 - Imagem emprestada de http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/fisica/kit2_mecanicaII/exp2_mecII.pdf acessada em 10/03/2013.

Alavanca é uma barra rígida utilizada para facilitar o deslocamento de um corpo pesado, por meio de um movimento de rotação. Torque ou momento (M) é a capacidade de uma força para produzir rotação.

Momento = função de força, braço da alavanca, ângulo entre a linha de força e a superfície a ser girada.

Braço da alavanca (L ou D) é a distância entre o ponto de apoio (O), por onde passa o eixo de rotação, e a linha de ação da força (F).

Quanto menor o braço da alavanca, maior deve ser a força exercida para o mesmo trabalho.

RELEMBRANDO:

O que acontece quando pessoas com pesos diferentes brincam numa gangorra? O que é mais fácil: fechar uma porta empurrando-a no centro ou na extremidade?

Figura 19 - Imagem emprestada de http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/fisica/kit2_mecanicaII/exp2_mecII.pdf acessada em 10/03/2013.

ALAVANCA

EXERCÍCIO EM CASA: Assistir à Aula 7 do Telecurso 2000 – Física – “Momento da força”, disponível em http://www.youtube.com/watch?v=rLaTx6xVjxg

FONTES CONSULTADAS E OBRAS MENCIONADAS:

IIDA, Itiro. Ergonomia: Projeto e Produção. São Paulo: Edgard Blücher, 2001 (edição de 1990, 7ª impressão em 2001).

http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_08.pdf

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfQMwAC/tensao-eletrica

http://www.youtube.com/watch?v=rLaTx6xVjxg