Análise ergonómica de um edifício de habitação temporária
Ergonomia. Arquitectura UBI. 2011|2012. Prof. Denis Alves Coelho João Portelinha nº21986_ João Sá nº 21799
Análise Ergonómica de um Projecto
19 de Janeiro de 2012
Índice Introdução.................................................................................................................................... 3 Perfil dos utilizadores ................................................................................................................ 4 Actividades humanas praticadas .............................................................................................. 5 Localização, implantação e ambiente do edifício ................................................................ 5 Apresentação do projecto......................................................................................................... 7 Estatura Humana ........................................................................................................................ 8 Análise ergonómica do projecto .............................................................................................. 8 Conforto, térmico e acústico ................................................................................................. 28 Iluminação ................................................................................................................................. 31 Conclusão ................................................................................................................................... 32 Bibliografia ................................................................................................................................ 33
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Introdução Através deste trabalho, procede-se à análise de um projecto académico de um edifício, desenvolvido na disciplina de Projecto IV de Arquitectura. Deste modo, procedeu-se à análise ergonómica do projecto, definindo assim vários elementos, dos quais se procedeu ao dimensionamento, segundo tabelas ergonómicas, e utilizando fórmulas leccionadas nesta disciplina de Ergonomia. Assim após o dimensionamento, procedera-se à correcção do projecto, caso haja necessidade, quando não houver essa necessidade, será justificada por cálculos assim como quando sofre alterações. Com a elaboração deste trabalho, tenta-se entender a importância do estudo ergonómico e as diferentes dimensões humanas, aplicando assim na arquitectura, de modo, a que o utilizador, ser humano se sinta o mais confortável possível, conseguindo desfrutar ao máximo do lugar onde se encontra, dependendo da sua função.
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Perfil dos utilizadores
Tratando-se de uma habitação unifamiliar, considerada como habitação alternativa, devem ser considerados vários utilizadores, embora na sua maioria seja utilizada apenas por um casal jovem. Deste modo, especula-se que os dois habitantes não terão uma vida profissional muito activa, passando assim uma grande parte do tempo a usufruir da habitação. Assim um casal sem filhos no qual, o homem com uma idade de 30 anos e a mulher de 28, usufruirão da habitação em tempo de férias, e ao fim de semana, sendo o seu uso menos intensivo durante a semana.
Perfil dos utilizadores: Homem: -30 Anos -Tirou o curso de economia -Trabalha na sua própria empresa de contabilidade -Gosta de praticar desporto -Gosta de actividades na natureza -Deseja união, conforto e segurança da família
Mulher: -28 Anos -Tirou o curso de análises clínicas -Desempregada mas a fazer mestrado -Gosta de ler -Gosta de estar em casa a usufruir da habitação Arquitectura V
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Actividades humanas praticadas
Devido a ser uma habitação temporária para ter uso aos fins-de-semana e em período de férias dos utilizadores, decorrerão várias actividades, nas quais, cozinhar, tomar refeições, dormir, relaxar, ver televisão e restantes tarefas diárias, serão as de maior importância. Embora a habitação seja também usada para receber visitas, fazer jantares e conviver com amigos.
Localização, implantação e ambiente do edifício
Fig. Planta de Localização
O terreno destinado à construção do edifício localiza-se na Freguesia de S. Pedro, concelho da Covilhã, possuindo uma área de Implantação de aproximadamente de 34 m² e área total de construção de aproximadamente 30 m². O terreno, pertencente a uma operação de loteamento, ocupa uma plataforma com uma ligeira pendente, sendo a sua variação altimétrica muito reduzida. Arquitectura V
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Localização dos edifícios Freguesia de S. Pedro, Covilhã Latitude 40º16`25.00N Longitude 7º29`32.52W 1 Edifício de habitação unifamiliar (habitação alternativa) -1 piso de comércio; -3 pisos de habitação; -1 piso de garagem.
nº de fogos por edifício: 1 fogos
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Apresentação do projecto
Habitação temporária, pré-fabricada, esta habitação está preparada para se adaptar a todo o tipo de solo e topografias, sendo possível a sua mudança de localização pois esta está dimensionada para ser facilmente transportada e de fácil montagem/ desmontagem. Trata-se de uma moradia de tipologia T0, composta por um piso único (rés-dochão) com uma área coberta aproximada de 30 m2, com uma cobertura convencional de tipo “uma água”, sem cumeeira. Parcialmente no alçado sul e na totalidade do alçado nascente (este) dispõe de um pátio alpendrado. O rés-do-chão destinado a habitação, sendo do tipo T0, portanto com kitchenette, vestíbulo, cozinha comum, sala/ quarto comum e uma instalação sanitária. A iluminação natural é assegurada por dois grandes vãos envidraçados situados no alçado sul e nascente (este), estes vãos são constituídos por janelas de sacada com portas de duas filhas de correr (de alumínio), de forma a permitir a ventilação natural. O acesso vertical de pessoas ao hall é assegurado por uma rampa de inclinação variável dependendo da topografia do terreno que atinge uma inclinação máxima de 10% de modo a permitir o acesso a pessoas com mobilidade condicionada.
1.Adaptabilidade ao terreno A adaptabilidade ao terreno será assegurada por seis mecanismos (pernas) que serão capazes de ajustar a sua altura individualmente, possuirão também nas suas extremidades uma rótula que permite ajustar o ângulo da sua base ao terreno, adaptando-se assim, á topografia do terreno de implantação e á sua morfologia. As camadas descritas e o projecto tipo de estrutura teve como base as contribuições arquitectónicas possíveis, de modo a proporcionar o melhor conforto térmico e acústico possível.
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Estatura Humana
Terá de ser tomada em conta a estatura dos habitantes no qual o homem tem uma altura de 1.78m e a mulher com uma altura de 1,65m. Não poderão ser levados em conta apenas os utilizadores mas também as visitas e usuários esporádicos, assim para a análise ergonómica recorre-se a tabelas universais, para deste modo a habitação ser considerada ergonómica para todos os utilizadores.
Fig. Proporção Humana
Análise ergonómica do projecto
Através da análise ergonómica, tenta-se assim criar e definir dimensões, de modo a que a habitação seja confortável para todos os utilizadores. Deste modo são analisados vários objectos do edifício, tais como peças de instalação sanitária, bancada de cozinha, cama, altura das tomadas, altura dos puxadores das janelas e portas e corrimão, nos quais serão definidas dimensões para todos os utilizadores, tendo em conta tabelas antropométricas.
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Dimensão do lavatório Medidas tidas em conta: Média da altura do cotovelo (homem e mulher): 1007.5mm Desvio padrão = 34.3mm -Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Xp = m + d.p. x ZP X2.5 = 1007.5 + 34.3 (-1.96) = 940mm Altura = 940mm Média da largura de ombros (homem e mulher): 390mm Desvio padrão = 38.9mm -Tipo de restrição: espaço livre -Utilizador limitador de maiores dimensões
Xp = m + d.p. x ZP X97.5 = 390 + 38.7 x 1.96 = 466mm Largura interior = 466mm
Média do comprimento do palmo: 182.5mm Sem restrições antropométricas Altura interior = 182.5mm
Média do comprimento do antebraço: (350 + 320) /2 = 335mm Profundidade do lavatório = 335mm
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Deste modo o lavatório estará colocado a uma altura de 0.94m e uma largura interior de 0.46m, já quanto a profundidade a que se colocam as torneiras será de 0.355m e terá uma altura interior de 0.18m de modo a poder lavar as mãos e não haver salpicos para o exterior.
Fig. Esquema de dimensionamento do lavatório Dimensão do bidé: Dimensões tidas em conta: 1. Altura poplítea 2. Comprimento nádega, poplíteo 3. Largura da anca 4. Sem correspondências antropométricas 5. Sem correspondências antropométricas
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1.
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-Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Altura poplítea: Homem = 440mm Desvio padrão = 29mm
Mulher = 400mm Desvio padrão = 27mm
Média: (440 + 400) / 2= 387.5mm 29
27
Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 19.8 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 420 + 19.8 (-1.64) = 387.5mm
Altura do bidé 0.387m.
2.
-Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Comprimento nádega, poplíteo: Homem = 495mm Desvio padrão = 32mm
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Mulher = 480mm Desvio padrão = 30mm
Média: (495 + 480) / 2= 487.5mm 32
30
Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 21.9 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 487.5 + 21.9 (-1.64) = 387.5mm
Comprimento do bidé 0.387m.
3.
-Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Largura da anca: Homem = 360mm Desvio padrão = 29mm
Mulher = 370mm Desvio padrão = 38mm
Média: (360 + 370) / 2= 365.5mm 29
38
Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 23.9 Xp = m + d.p. x ZP
2
2
X5 = 365.5 + 23.9 (-1.64) = 325.8mm Arquitectura V
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Largura do bidé 0.387m. 4.Por defeito devido a não existir nenhuma relação entre as proporções do corpo humano e a largura do bordo do bidé considerou-se que esta teria 50mm de largura. 5.Por defeito devido a não existir nenhuma relação entre as proporções do corpo humano e a profundidade da pia do bidé considerou-se que esta teria 120mm de profundidade.
Fig. Esquema de dimensionamento do bidé
Dimensões bancada de cozinha: Dimensões tidas em conta: 1. Altura da anca 2. Comprimento do membro superior 3. Comprimento do pé 4. Sem correspondências antropométricas 5. Sem correspondências antropométricas Arquitectura V
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1. -Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Altura média de anca dos utilizadores: Homem = 920mm Desvio padrão = 50mm Mulher = 810 mm Desvio padrão = 43mm Média: (920 + 810) / 2 = 865mm 50
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 32.97 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 865 + 32.97 (-1.64) = 810.9mm A altura da bancada de cozinha será de 0.811m de altura
2.
-Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Comprimento médio do membro superior: Homem = 766mm Desvio padrão = 39.2mm
Mulher = 705mm Desvio padrão = 25.4mm
Média: (766 + 705) / 2= 735.5mm Média do desvio padrão: √( ( Arquitectura V
39.2 2
)² + �
25.4 2
� ²) = 23.35 14
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Xp = m + d.p. x ZP X5 = 735.5 + 23.35 (-1.64) = 697.2mm
Profundidade da bancada 0.697m.
3.
-Tipo de restrição: espaço livre -Utilizador limitador de maiores dimensões
Metade do comprimento médio do pé: Homem = 265mm Desvio padrão = 14mm
Mulher = 235mm Desvio padrão = 12mm
Média: (265+235) / 2 = 250mm 14
12
Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 9.22 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X95 = 250 + 9.22 x 1.64 = 265.1mm *265.1 (pé inteiro) ou seja meio pé = 132.6mm Profundidade do rodapé da bancada de cozinha 0.697m. 4.Por defeito devido a não existir nenhuma relação entre as proporções do corpo humano e altura do rodapé da bancada de cozinha considerou-se que esta teria 150mm de altura. Arquitectura V
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5.Por defeito devido a não existir nenhuma relação entre as proporções do corpo humano e a profundidade da pia da bancada de cozinha considerou-se que esta teria 200mm de altura.
Fig. Esquema de dimensionamento da bancada de cozinha Dimensão da cama: Medidas tidas em conta: Altura da cama: -Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões Altura média poplítea dos utilizadores: Homem = 440mm Desvio padrão = 29mm
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Mulher =400mm Desvio padrão = 27mm
Média: (440 + 400) /2= 420mm 29
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 19.81mm 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 420 + 19.81 x (-1.64) = 387.51mm Comprimento da cama: -Tipo de restrição: Espaço livre -Utilizador limitador de maiores dimensões Altura média do utilizador de maiores dimensões (homem): 1740mm Desvio padrão = 70mm
Xp = m + d.p. x ZP X95 = 1740 + 70 x 1.64 = 1854.8 95º percentil = 1.855m
Largura da cama: -Tipo de restrição: Espaço livre -Utilizador limitador de maiores dimensões
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Largura de ombros média do utilizador de maiores dimensões (homem): 456mm 95º percentil = 510mm Desvio padrão = 28mm Estes valores são para uma única pessoa, assim, devido à cama ser de casal, são considerados a dimensão para duas pessoas. 5110x2= 1020mm
Em suma a cama terá como mínimo de dimensões 1.02 de largura e 1.855m de comprimento, e como máximo de altura, 0.387, pois a cama serve também de sofá, daí ter sido considerada a altura poplítea. Assim a cama existente na habitação possui estas dimensões mínimas tendo a cama as seguintes dimensões: 1.91 x 1.37m.
Fig. Esquema de dimensionamento da cama
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Dimensão das portas: Medidas tidas em conta: -Tipo de restrição: espaço livre -Utilizador limitador de maiores dimensões Altura média do utilizador de maiores dimensões (homem): 1740mm Desvio padrão = 70mm
Xp = m + d.p. x ZP X95 = 1740 + 70 x 1.64 = 1854.8mm 95º percentil = 1855mm Largura de ombros média do utilizador de maiores dimensões (homem): 456mm 95º percentil = 510mm Desvio padrão = 28mm
Altura dos puxadores: Tipo de restrição: Alcance Utilizador limitador de menores dimensões Altura de cotovelo média: Homem = 1090mm Desvio padrão = 52
Mulher =1005mm Desvio padrão = 46mm
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Média: (1090 + 1005) /2= 1047.5mm 52
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 34.70 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 1047.5 + 34.7 x (-1.64) = 990.59mm
Assim as dimensões mínimas necessárias das portas serão de 1.855m de altura, 0.51m de largura e os puxadores a uma altura constante de 0.991m. Em suma: -Altura 1.855m -Largura 0.510m -Altura dos Puxadores 0.991m
Fig. Esquema de dimensionamento de portas e puxadores Arquitectura V
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Dimensão das janelas: Medidas tidas em conta:
-Tipo de restrição: espaço livre -Utilizador limitador de maiores dimensões Altura média do utilizador de maiores dimensões (homem): 1740mm Desvio padrão = 70mm
Xp= m + d.p. x ZP X95 = 1740 + 70 x 1.64 = 1854.8mm 95º percentil = 1855mm
Largura de ombros média do utilizador de maiores dimensões (homem): 456mm 95º percentil = 510mm Desvio padrão = 28mm
Altura dos puxadores: Tipo de restrição: Alcance Utilizador limitador de menores dimensões Altura de cotovelo média: Homem = 1090mm Desvio padrão = 52
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Mulher =1005mm Desvio padrão = 46mm
Média: (1090+1005) /2= 1047.5mm 52
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 34.70 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 1047.5 + 34.7 x (-1.64) = 990.59mm
Assim as dimensões mínimas necessárias das janelas serão de 1.855m de altura, 0.51m de largura e os puxadores a uma altura constante de 0.991m. As janelas são constituídas por duas folhas de correr, assim as duas folhas terão que ter a dimensão de 0.51m cada.
Em suma: -Altura 1.855m -Largura 0.510m -Altura dos Puxadores 0.991m
Deste modo, as dimensões mínimas necessárias das portas serão de 1855mm de altura, 510mm de largura e os puxadores a uma altura constante de 1047.5mm. Devido às janelas serem do tipo janelas de sacada, as dimensões tidas em conta foram as mesmas que as das portas, embora as janelas, sejam constituídas por duas folhas de correr. No projecto em análise, as dimensões encontram-se de acordo com as calculadas, pois a dimensão da portas nunca é inferior a 0.90m e a janela, com uma dimensão de 2.05m cada folha de correr, fazendo um total de 4.10m. Arquitectura V
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A altura das portas e janelas é de 2.35m de altura, estando assim superior ao calculado anteriormente. Já quanto aos puxadores, estes sofreram uma alteração, pois localizavam-se a uma altura de 0.90m de altura, e tiveram que se colocar a uma altura de 0.991m.
Fig. Esquema de dimensionamento das janelas e puxadores
Altura das tomadas: Medidas tidas em conta:
-Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de menores dimensões
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Altura média poplítea dos utilizadores: Homem = 440mm Desvio padrão = 29mm
Mulher =400mm Desvio padrão = 27mm
Média: (440+400) /2= 420mm 29
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 19.81mm 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 420 + 19.81 x (-1.64) = 387.51mm Deste modo a altura das tomadas a ter em conta será de 0.3875m.
Altura dos interruptores: Tipo de restrição: Alcance Utilizador limitador de menores dimensões Altura de cotovelo média: Homem = 1090mm Desvio padrão = 52
Mulher =1005mm Desvio padrão = 46mm
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Média: (1090 + 1005) /2= 1047.5mm 52
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 34.70 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X5 = 1047.5 + 34.7 x (-1.64) = 990.59
A altura indicada para a colocação dos interruptores será de 0.9905m
Fig. Esquema de dimensionamento das tomadas e interruptores
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Altura do corrimão: Medidas tidas em conta:
-Tipo de restrição: alcance -Utilizador limitador de maiores dimensões * Neste caso considerou-se o de maiores dimensões, devido a tratar-se de uma medida de segurança. Altura média de anca dos utilizadores: Homem = 920mm Desvio padrão = 50mm
Mulher =810mm Desvio padrão = 43mm
Média: (920 + 810) /2= 865mm 50
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Média do desvio padrão: √( ( )² + � � ²) = 32.97 2
2
Xp = m + d.p. x ZP X95 = 865 + 32.97 x 1.64 = 919.07mm
A altura do corrimão será de 0.919m de altura
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Fig. Esquema de dimensionamento da altura do corrimรฃo
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Conforto, térmico e acústico
Para propor-se possíveis soluções arquitectónicas para solucionar eventuais problemas de conforto térmico e acústico, procedeu-se às seguintes medições: •
Medição da intensidade de ruído, proveniente da linha férrea e da estrada
nacional 18, de modo, a tentar criar barreiras acústicas, tais como colocação de isolamento nas paredes e cobertura do edifício, de modo a que os utilizadores não sejam afectados pelo ruído. •
A temperatura do ar média para a cidade da Covilhã é de 22ºC (temperatura
consultadas no RCCTE, em que a temperatura média de verão para a cidade da Covilhã é de 32ºC e no verão de 12ºC, logo a média da temperatura para a cidade em questão é de 22ºC). Tendo em conta o tipo de materiais de revestimento do piso, paredes e tecto, propostos para esta edificação madeira (material escolhido tendo em consideração as necessidades de utilização visto se tratar de uma habitação temporária, esta terá de ser capaz de aquecer rapidamente), considerou-se que a temperatura radiante média de 20ºC. A humidade relativa foi considerada de 35%, e a movimentação do de 0.2 m/s. •
Espera-se que esta seja uma habitação sobretudo de descanso e repouso para
o jovem casal que a irá habitar, logo o valor em Met e em W/m2 da actividade física e metabólica considerada é de 2 Met= 116.3 W/m2. •
Tratando-se de um jovem casal, que pretende na habitação usar vestuário
casual, leve e confortável. Assim considerou-se para ele: t-shirt, calças, meias, cuecas e sapatilhas. Para ela: T-shirt, calças, meias, soutien e sapatilhas. Com base no vestuário proposto anteriormente calculou-se que o isolamento conferido por este para ele é de: 0.45 clo. Para ela é de 0.46 clo. •
Recorrendo
á
equação
de
conforto
térmico
(que
foi
calculada
computacionalmente), estimou-se o PMV e o PPD para o jovem casal. Assim, tanto para ele como para ela o PMV é de: 0.0, e o PPD é de: 5%.
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As camadas descritas e o projecto tipo de estrutura tem como base os valores vistos anteriormente, assim as contribuições arquitectónicas propostas de modo a proporcionar o melhor conforto térmico e acústico possível serão: 1.Estrutura/ paredes A edificação terá uma estrutura base formada por pilares e vigas de madeira. As paredes exteriores serão constituídas do interior para o exterior por MDFlaminado de madeira, OSB- painel de aglomerado de madeira, tela de polietileno, isolamento, isolamento térmico, membrana permeável ao vapor, réguas em madeira, revestimento de madeira (ver desenho técnico número 13). 2. Piso/ tectos O piso será constituído para debaixo para cima por. Revestimento de madeira, barreira á capilaridade com tela de polietileno, painel de fibra mineral, barreira á capilaridade com tela de polietileno, câmara-de-ar, prancha de madeira e revestimento de madeira. O tecto será constituído do interior para o exterior por: Revestimento de madeira, OSB-painel de aglomerado de madeira, régua de madeira, régua de fixação de madeira, barreira de vapor, isolamento térmico, viga de madeira, revestimento de madeira, membrana permeável ao vapor e acabamento em madeira. A constituição das partes estruturais da habitação propostas anteriormente tem como base os resultados e de avaliação do ambiente térmico obtido. Assim, as soluções arquitectónicas propostas foram pensadas de forma a superar as desadequações encontradas no caso em estudo.
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Iluminação
Uma iluminação adequada é essencial para um bom ambiente numa habitação, a iluminação constitui um factor de risco que deve ser estudado e acompanhado desde a fase de projecto e durante a fase de utilização por este motivo, optou-se por uma iluminância [Lx] recomenda de 300 Lx, deu-se preferência á luz natural e para isso foi colocado um grande vão a sul e outro a nascente de modo a que entre luz natural na habitação praticamente durante todas as horas do dia. Assim, a iluminação artificial é apenas utilizada como complemento da natural, propõe-se lâmpadas de cor branco azulado, que proporcionem um efeito calmante no estado de espirito. O revestimento da habitação em madeira tem um efeito de temperatura neutro, e um efeito no estado de espirito calmante, tanto a luz como a cor foram escolhidas tendo em conta o tipo de utilização que se pretende fazer da habitação, as lâmpadas deverão ser convenientes distribuídas.
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Conclusão Hoje em dia e cada vez mais os objectos se adaptam ao Homem, assim com a realização deste trabalho tentou-se adaptar ao máximo um projecto de arquitectura, neste caso uma habitação temporária e habitação de férias. Foram usadas várias medidas antropológicas, e calculadas as várias dimensões necessárias para os diferentes objectos usados no interior e exterior da habitação, de modo a que os objectos se adaptem o máximo às diferentes dimensões humanas. Deste modo na disciplina de ergonomia, entendeu-se a importância das diferentes dimensões do corpo humano e a grande importância de se ter em conta essas mesmas medidas na execução de um projecto, e na execução do dimensionamento dos diferentes objectos utilizados numa habitação.
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Bibliografia
* Todos os dados antropométricos foram retirados dos conteúdos fornecidos pelo docente da disciplina.
Imagem retiradas de: http://tracosetrocos.wordpress.com/2007/09/04/dicas-de-desenho-anatomia/
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