Influência do modo de operação e parâmetros antropométricos na produtividade autoavaliada em edifícios de escritórios

Influence of operation mode and anthropometric parameters in self-assessed productivity in office buildings

Resumo

O objetivo deste estudo é analisar a influência do modo de operação e de variáveis demográficas e antropométricas na produtividade autoavaliada de usuários de edificações de escritório com sistema de ventilação híbrido e central, em Florianópolis - SC. Os dados demográficos e antropométricos foram coletados por meio de questionários eletrônicos. A influência do modo de operação na produtividade foi analisada por meio de histogramas. Um modelo preditivo foi desenvolvido por meio de regressões lineares e quadráticas para identificar os parâmetros ambientais e demográficos/antropométricos que exercem influência na produtividade. Os resultados mostraram que não houve distinção da influência exercida por edificações híbridas ou com sistema de ar-condicionado central na percepção da produtividade. Apesar de o modelo preditivo não ter apresentado boa capacidade de explicar o desempenho dos usuários, evidenciou correlações estatísticas entre produtividade e temperatura operativa, gênero e idade. Concluiu-se que a percepção de produtividade dos usuários de escritórios é afetada pela configuração dos ambientes no clima subtropical úmido de Florianópolis.

Palavras-chave:
Rendimento dos usuários; Ventilação natural; Ar-condicionado; Edificações híbridas; Gênero; Anos de vida

Abstract

This study aims to analyse the influence of the operation mode and demographic and anthropometric variables on the self-assessed productivity of users of mixed-mode and fully air-conditioned buildings in Florianópolis, southern Brazil. Demographic and anthropometric data were collected using electronic questionnaires made available to users. A total of 1,247 responses were recorded. The influence of the mode of operation on productivity was analysed using histograms. A predictive model was developed by means of linear and quadratic regressions to identify the environmental and demographic/anthropometric parameters influencing productivity. It was observed no influence of hybrid buildings or those with central air-conditioning systems on the perception of productivity. Although the predictive model did not show a good ability to explain users’ performance, it showed statistical correlations between productivity and operative temperature, gender and age. It was concluded that office users’ perception of productivity is affected by the configuration of environments in the humid subtropical climate of Florianópolis.

Keywords:
Productivity; Natural ventilation; Air-conditioning; Mixed-mode buildings; Gender; Age

Introdução

A qualidade do ambiente interno associada aos aspectos antropométricos e ao país de origem dos ocupantes pode impactar diretamente na percepção do conforto térmico e da produtividade dos usuários das edificações (Chen et al., 2020a). De acordo com Tarantini, Pernigotto e Gasparella (2017), a produtividade é afetada negativamente em condições não neutras de conforto, no entanto, também depende do tipo de atividade realizada, além de outros aspectos ambientais, a exemplo da qualidade do ar. Segundo Al Horr et al. (2016), o entendimento da produtividade em ambientes de escritórios é um assunto complexo. A revisão de literatura realizada pelos autores reporta que há correlação entre produtividade e fatores como conforto térmico, qualidade do ar interno, layout do escritório, ruído e acústica. Além disso, a revisão sugere que a cultura e os valores organizacionais exercem influência na qualidade do ambiente interno e na produtividade.

Lan, Lian e Pan (2010) avaliaram quantitativamente a perda de produtividade decorrente do desconforto térmico. O experimento foi conduzido em ambiente controlado com duas condições térmicas: 22°C e 30°C. Doze voluntários, seis homens e seis mulheres, com média de idade de 23 anos, foram submetidos a sessões de uma hora no ambiente controlado enquanto realizavam tarefas neurocomportamentais e de digitação. Os resultados mostraram que o desempenho foi consideravelmente superior na condição térmica de 22°C.

Testes cognitivos realizados em uma câmara climatizada foram utilizados para estimar a produtividade no trabalho de usuários de edificações de escritório em Seul, Coreia do Sul, no estudo de Kim e Hong (2020). Doze usuários saudáveis participaram do experimento, sendo nove homens e três mulheres, com idades entre 24 e 30 anos. Os resultados indicaram que o desempenho no trabalho foi máximo quando a temperatura interna foi de cerca de 25,15°C. De forma similar, Tsay, Chen e Fan (2022) investigaram a influência da temperatura na produtividade de usuários de edificações de escritório em Taiwan. O estudo experimental foi realizado em câmara climatizada, com aplicação de um questionário. Foram coletadas 948 respostas. De acordo com os autores, a temperatura associada à melhor produtividade foi de 25°C para as mulheres e de 27°C para os homens.

Wargocki e Wyon (2017) observaram os impactos de condicionar o ambiente por meio de um viés de economia de energia e avaliaram possíveis perdas de rendimento dos ocupantes de escritórios e escolas nos casos onde as condições diferem daquelas estimadas como ótimas. A pesquisa foi baseada em experimentos laboratoriais e de campo realizados na década de 1970. Os autores verificaram que mesmo em condições aceitáveis, um ambiente não ótimo pode reduzir o desempenho de adultos entre 5% e 10% e de crianças entre 15% e 30%, indicando que devem ser priorizados investimentos na otimização do uso de energia em edifícios.

No trabalho de Arata e Kawakubo (2022), uma análise multinível foi realizada para analisar a relação entre o modo misto de ventilação e a produtividade. Para tal, medições de parâmetros ambientais foram realizadas e questionários foram aplicados aos usuários de uma edificação de escritórios durante a primavera, em Tóquio, no Japão. No total, foram coletadas 265 respostas válidas. Os resultados mostraram que o modo misto de ventilação melhorou a produtividade dos homens em cerca de 9,1%, sugerindo que a ventilação de modo misto pode diminuir o consumo de energia com ar-condicionado e melhorar a produtividade durante a primavera. No entanto, o aumento da produtividade das mulheres foi de apenas 0,5%, indicando diferenças conforme o gênero.

Andargie e Azar (2019) avaliaram os efeitos do ambiente interno no conforto, satisfação e percepção da produtividade dos ocupantes, assim como em medições reais de produtividade em ambientes de escritório, em Abu Dhabi. Dados de 156 ocupantes e seus locais de trabalho foram coletados. Os resultados da análise mostraram que parâmetros ambientais, como iluminação, ruído, temperatura e umidade relativa têm influência significativa no conforto e nas habilidades cognitivas dos ocupantes. Os autores também verificaram que fatores antropométricos, como gênero e idade, são determinantes em análises de desempenho, reforçando a necessidade de considerar as características pessoais dos ocupantes ao avaliar o desempenho de edificações.

Segundo Kang, Ou e Mak (2017), diferentes gêneros implicam em diferentes percepções de temperatura e ventilação, e diferentes locais de nascimento afetam a sensibilidade em relação à ventilação, iluminação natural e ruídos provenientes do tráfego. O tipo de atividade laboral também pode ser determinante na percepção de ruídos provenientes de máquinas e de atividades humanas.

Tendo em vista que a qualidade do ambiente interno influencia o conforto e a produtividade dos usuários, Choi e Lee (2018) realizaram uma pesquisa de satisfação ambiental com ocupantes de duas edificações de escritórios no sul da Califórnia, EUA. Medições das condições ambientais internas foram realizadas durante quatro meses (um em cada estação do ano). O estudo mostrou que as mulheres apresentaram percepção térmica mais sensível e nível de conforto térmico diferente nos quatro meses selecionados. Os homens apresentaram satisfação térmica consistente, embora suas condições térmicas não fossem constantes. Esses resultados são similares aos encontrados por Indraganti e Humphreys (2021) em um estudo em edificações de escritório usando pesquisas de conforto térmico realizadas no Catar, Índia e Japão. Os autores reportaram que, em geral, as mulheres sentem mais frio e ficam mais insatisfeitas com a qualidade do ambiente interno em comparação com os homens.

Os diversos estudos mostraram que fatores como qualidade do ambiente interno, acessibilidade a recursos de controle ambiental, tipologia do escritório, gênero e idade são fatores que impactam a produtividade dos usuários. Entretanto, não existem soluções únicas para todos os gêneros ou culturas que possibilitem o conforto dos ocupantes. Portanto, pesquisas devem ser realizadas regularmente para entender melhor o comportamento de seus ocupantes e determinar estratégias mais eficazes para as edificações, considerando características construtivas e culturas específicas (Chen et al., 2020b).

Neste contexto, é necessário aprofundar a compreensão acerca do conforto e da produtividade dos ocupantes de modo a auxiliar a concepção de projetos e diretrizes que busquem o melhor desempenho em ambientes de escritório, especialmente em regiões que ainda carecem de estudos.

Este trabalho tem como objetivo investigar a influência do modo de operação (ventilação natural e ar-condicionado) e de parâmetros demográficos e antropométricos (gênero, índice de massa corporal, vestimenta e idade) na produtividade autoavaliada de usuários de edificações de escritórios - com ventilação híbrida e central - em Florianópolis, Santa Catarina.

Materiais e métodos

Esta seção apresenta considerações sobre o clima e as tipologias de edificação onde o estudo foi realizado, bem como sobre a coleta e a análise dos dados dos usuários das edificações.

Dados climáticos

O estudo foi realizado na cidade de Florianópolis, capital do estado de Santa Catarina, localizada no litoral sul do Brasil, latitude 27°40,20' sul e longitude 48°32,82' oeste, com altitude de 6 m (Crawley; Lawrie, 2021). De acordo com Köppen, o clima da cidade é subtropical úmido (Alvares et al., 2013), caracterizado pela ausência de estação seca e por verões quentes, e corresponde à Zona Bioclimática 3, conforme a NBR 15220-3 (ABNT, 2005). A temperatura média mensal varia de 17,1°C a 25,1°C, a máxima mensal de 21,5°C a 28,2°C e a mínima mensal de 11,6°C a 22,1°C, como mostra a Figura 1.

O índice pluviométrico anual médio é de 1.766 mm. As chuvas são distribuídas ao longo do ano, sem estações de seca, porém, com predominância durante os meses quentes. A umidade relativa média é de 79,9%, com valores uniformes durante todo o ano devido à localização litorânea da cidade (INMET, 2020).

Figura 1
Temperaturas média, mínima e máxima mensais em Florianópolis - SC, considerando o arquivo climático TMY (typical meteorological year) com dados de 2007 a 2021

Caracterização das edificações

Quatro edificações, cujos dados foram coletados por Rupp et al. (2018), foram consideradas neste estudo: três com ventilação híbrida (H1, H2 e H3) e uma com ar-condicionado central (CC). O Quadro 1 apresenta as principais características das edificações.

Em todas as edificações foram considerados critérios gerais para seleção do ambiente de pesquisa:

1. atividades realizadas predominantemente em escritório, por meio do uso de computadores (1,0 - 1,2 met);

2. ocupantes com liberdade para escolher a sua vestimenta, portanto, não houve a padronização deste fator; e

3. desconsiderados ambientes de acesso e deslocamento, banheiros, salas de reuniões, recepções, assim como ambientes com baixa densidade (menos de três pessoas).

Para as edificações com ventilação híbrida, foi definido que os ambientes deveriam possuir sistema de ar-condicionado controlado pelos usuários e dispor de janelas acessíveis e operáveis pelos ocupantes. Dessa forma, foram excluídos os ambientes que não possuíam pelo menos uma fachada em contato direto com o exterior e ambientes subterrâneos.

Para a edificação com ar-condicionado central, foi definido que os ambientes pesquisados utilizassem o modo de climatização durante o ano todo e não possuíssem janelas operáveis.

Coleta de dados demográficos, antropométricos e ambientais

Os dados demográficos/antropométricos e ambientais foram coletados por Rupp et al. (2018).

A coleta de dados demográficos e antropométricos se deu por meio de questionários eletrônicos disponibilizados aos usuários das edificações durante o experimento de campo. Os questionários foram executados no computador pessoal dos usuários, que foram instruídos a iniciar o questionário às 9h nos estudos conduzidos no período da manhã e às 14h nos estudos conduzidos à tarde. Os voluntários responderam questões sobre dados pessoais (idade, peso, altura, gênero, vestimenta utilizada e atividade realizada) e produtividade autoavaliada. Os usuários responderam como se sentiam com relação à sua produtividade no dia da pesquisa comparando ao normal (as possibilidades de resposta são apresentadas na Quadro 2). Os dados foram coletados em todas as estações do ano, com exceção da edificação H2, onde houve coleta apenas durante o inverno. Ao todo, 1.247 respostas foram coletadas entre 2014 e 2016.

Quadro 1
Características das edificações H1, H2, H3 e CC

Quadro 2
Opções de resposta referente à percepção da produtividade autoavaliada comparada a um dia normal

Os dados ambientais internos das edificações foram coletados a cada minuto por meio de estações microclimáticas SENSU (confortímetros) desenvolvidas pelo Laboratório de Meios Porosos e Propriedades Termofísicas da Universidade Federal de Santa Catarina. A configuração espacial dos equipamentos e sensores foi feita de acordo com a Standard 55 (ASHRAE, 2013). As estações mediram a temperatura de globo, a temperatura do ar, a umidade relativa e a velocidade do ar. A partir dos dados coletados, calculou-se a temperatura operativa por meio da Equação 1, conforme a Standard 55 (ASHRAE, 2013).

$T_o=\mathit{A.}{T}_a+\left(1-A\right)\mathit{.}\left\{{\left[{\left(T_g+273\right)}^4+\mathrm{2,5}\times {10}^8.{V_a}^{\mathrm{0,6}}.\left(T_g-T_a\right)\right]}^{1/4}-273\right\}$ Eq. 1

Onde:

T_o é a temperatura operativa (°C);

A é igual a 0,5 para V _a menor que 0,2 m/s, 0,6 para V _a entre 0,2 e 0,6 m/s e 0,7 para V _a entre 0,6 e 1,0 m/s;

T_a é a temperatura do ar (°C);

T_g é a temperatura de globo (°C); e

V_a é a velocidade do ar (m/s).

Análise dos dados

Inicialmente, as variáveis demográficas e antropométricas dos usuários de cada edificação foram analisadas por meio da média, do desvio padrão e dos valores mínimo e máximo. Esta análise descritiva foi realizada com o intuito de resumir e contextualizar os dados coletados, assim como em Rupp et al. (2018).

Em seguida, para analisar a influência do modo de operação (ventilação natural e ar-condicionado) e da tipologia da edificação (ventilação híbrida e ar-condicionado central), foram desenvolvidos histogramas mostrando a frequência de votos de produtividade autoavaliada para cada modo de operação em cada edificação.

Por fim, para verificar a influência de parâmetros demográficos/antropométricos e ambientais na produtividade autoavaliada, desenvolveu-se um modelo preditivo. Inicialmente, em uma planilha eletrônica, as respostas de cada usuário foram combinadas com as condições ambientais medidas no momento da resposta. Assim, cada linha de dados da planilha apresentou as respostas sobre os dados demográficos/antropométricos e a produtividade autoavaliada, associados às condições ambientais (temperatura operativa).

As variáveis demográficas/antropométricas consideradas no modelo foram o gênero, o índice de massa corporal, a vestimenta e a idade. A temperatura operativa foi a variável considerada para caracterizar o ambiente interno. Os modos de operação (ar-condicionado e ventilação natural) também foram considerados preditores da produtividade. Para tal, regressões lineares e quadráticas foram realizadas por meio do programa Microsoft Excel, utilizando-se da ferramenta “Regressão” dentro da biblioteca “Análise de Dados”. Nas regressões, os dados de produtividade foram considerados como variável dependente, enquanto as demais grandezas consideradas no modelo foram descritas como variáveis independentes.

Resultados e discussões

Análise descritiva das variáveis demográficas e antropométricas

A Tabela 1 apresenta a análise descritiva das variáveis demográficas e antropométricas dos usuários das edificações H1, H2, H3 e CC.

Os dados demográficos e antropométricos dos usuários mostram uma população heterogênea. Na edificação H1 participaram 132 homens e 119 mulheres, na edificação H2, 35 homens e 62 mulheres, na edificação H3, 322 homens e 266 mulheres, e por último, na CC, 191 homens e 120 mulheres.

Ao avaliar a idade, voluntários de 15 a 74 anos participaram da pesquisa e os valores médios da idade não apresentaram grandes variações entre as edificações. A menor média foi encontrada na edificação H3 e a maior, na H1. Em relação à altura, os valores variaram de 1,48 a 1,97 m, sendo as menores e as maiores médias observadas nas edificações H2 e CC, respectivamente. O peso dos voluntários variou de 40 a 170 kg. Considerando os dois últimos fatores citados, a média do IMC se mostrou bastante homogênea entre as edificações, contemplando valores entre 25,43 e 25,93 kg/m².

O isolamento das vestimentas apresentou menor variação na edificação com sistema de ar-condicionado central. Entre as edificações com ventilação natural, H1 teve a maior média e desvio padrão consideravelmente maior. Considerando os usuários de todas as edificações, o isolamento das vestimentas variou entre 0,41 e 1,73 clo. Essa variação deve-se ao fato de a pesquisa ter sido realizada em todas as estações do ano e à liberdade dos usuários para escolher a sua vestimenta. A taxa metabólica apresentou valores médios e desvios semelhantes nas edificações híbridas H1 e H3. Em H2, por possuir dados apenas para o inverno, o metabolismo apresentou os menores valores médios e os menores desvios. Em todos os casos, o metabolismo foi compatível com atividades de escritório, incluindo ler, escrever, digitar e preencher.

Histograma de frequência da produtividade autoavaliada

A frequência dos votos de produtividade autoavaliada, separada pelo modo de operação para as edificações H1, H2, H3 e CC, é apresentada na Figura 2.

Tabela 1
Análise descritiva das variáveis demográficas e antropométricas dos usuários das edificações

Parâmetro	Idade (anos)	Altura (m)	Peso (kg)	IMC1 (kg/m2)	Vestimenta (clo)	Metabolismo (met)
Edificação H1 (n = 251)
Média	39,96	1,71	75,13	25,53	0,73	1,14
Desvio Padrão	10,33	0,09	16,49	4,64	0,25	0,16
Mínimo	21	1,52	47	16,90	0,41	1,00
Máximo	64	1,92	170	64,00	1,49	1,40
Edificação H2 (n = 97)
Média	38,84	1,68	73,57	25,93	0,68	1,02
Desvio Padrão	11,40	0,09	15,45	4,58	0,17	0,05
Mínimo	18	1,52	43	18,60	0,44	1,00
Máximo	61	1,90	110	39,10	1,30	1,30
Edificação H3 (n = 588)
Média	36,98	1,70	73,95	25,43	0,67	1,18
Desvio Padrão	10,96	0,10	15,41	3,90	0,17	0,14
Mínimo	15	1,48	45	17,30	0,41	1,00
Máximo	64	1,97	114	40,30	1,73	1,40
Edificação CC (n = 311)
Média	38,31	1,72	75,94	25,48	0,66	1,10
Desvio Padrão	11,05	0,09	15,59	3,72	0,15	0,13
Mínimo	16	1,50	40	16,90	0,41	1,00
Máximo	74	1,96	135	41,7	1,40	1,40

• Nota: ¹IMC é o índice de massa corporal.

Figura 2
Histograma de frequência dos votos de produtividade autoavaliada de acordo com o modo de operação para as edificações (a) H1, (b) H2, (c) H3 e (d) CC

Na edificação H1, 36,3% das avaliações de produtividade ocorreram durante o uso do ar-condicionado e 63,6% durante a ventilação natural. O voto mais indicado foi o voto de neutralidade, que, proporcionalmente, teve maior representatividade durante o uso do ar-condicionado (representou 36,9% das avaliações realizadas durante o uso do ar-condicionado e 28,6% das avaliações realizadas durante o uso da ventilação natural).

Dos votos registrados durante o uso do ar-condicionado, 17,6% foram relativos à redução da produtividade, 36,9% à neutralidade e 45,5% ao aumento da produtividade. Com relação aos votos registrados durante a ventilação natural, 20,4% representaram redução de produtividade, 28,6% neutralidade e 50,9% aumento de produtividade. Os níveis de produtividade em ambos os modos de operação foram similares, o que provavelmente foi possível devido à liberdade dos usuários de adaptar a sua vestimenta. Dessa forma, não foi possível identificar a superioridade de algum modo de operação, indicando que resfriar os ambientes com temperaturas muito baixas, como se observa em algumas edificações, não implica em aumento de produtividade dos usuários.

Na edificação H2, da mesma forma que em H1, a maioria das avaliações de produtividade ocorreram durante a ventilação natural (75%). Em comparação com a edificação H1, em H2 houve uma quantidade significativamente maior de votos associados ao acréscimo de produtividade (61,5% dos votos foram relativos ao aumento de produtividade em H2, comparados com 48,9% em H1). Dentre todas as edificações, a edificação H2 (estudada somente no inverno) foi a melhor avaliada, apresentando o menor número de registros que indicam redução de produtividade.

Os votos de aumento de produtividade representaram 66,8% dos votos indicados durante o uso do ar-condicionado e 59,7% dos votos indicados durante a ventilação natural. Dos 11,4% dos votos associados à redução da produtividade, 7,3% reportaram redução de apenas 10%, sendo 1,0% durante o uso de ar-condicionado. Ressalta-se que esta edificação foi avaliada apenas durante o inverno e, portanto, o desconforto por frio pode contribuir com a redução de produtividade. Assim, apesar da diferença percentual entre avaliações realizadas durante o uso de ar-condicionado e da ventilação natural, não foi possível definir uma tendência de melhor avaliação da produtividade em algum modo de operação.

Na edificação H3, houve maior proporcionalidade entre a ocorrência das avaliações de produtividade e os modos de operação: 49,5% das avaliações foram registradas durante o uso do ar-condicionado e 50,6% durante a ventilação natural. Considerando as edificações híbridas avaliadas, em H3, assim como em H1, os votos de neutralidade e de acréscimo de produtividade representaram cerca de 80% dos votos, enquanto os votos de decréscimo de produtividade, aproximadamente 20% dos votos. O maior percentual de votos relativos ao decréscimo de produtividade em comparação com H1 (11,4% dos votos) pode estar relacionado com o intervalo mais amplo de temperatura operativa em que os usuários responderam ao questionário nas edificações H1 e H3. Em H2, apenas temperaturas operativas intermediárias foram registradas durante todo o experimento.

Em relação à proporção de votos para cada modo de operação, as opções que indicam acréscimo da produtividade (1 a 4) representaram 44,2% dos votos registrados durante o uso do ar-condicionado e 38,7% dos votos registrados durante a ventilação natural. Os votos de neutralidade (0) corresponderam a 37,4% e 42,7% das avaliações realizadas durante o uso do ar-condicionado e da ventilação natural, respectivamente. As opções que indicam redução de produtividade (-4 a -1) representaram 18,4% e 18,6% das avaliações registradas com ar-condicionado e ventilação natural, respectivamente. Dessa forma, observa-se que nessa edificação, assim como na H1, houve registros equilibrados entre os modos de operação.

Na edificação CC, 15,9% dos votos indicaram redução de produtividade, 40,6% neutralidade e 43,5% aumento de produtividade. Comparativamente, nas edificações híbridas os votos de redução de produtividade representaram entre 11,4% e 19,4% das avaliações e os de acréscimo de produtividade representaram entre 41,5% e 61,5% das avaliações. Dessa forma, não foi possível distinguir a influência da tipologia da edificação (ventilação híbrida ou ar-condicionado central) na produtividade autoavaliada. A partir desta análise, entende-se que os ocupantes das edificações híbridas apresentaram produtividade similar aos ocupantes da edificação com ar-condicionado central, porém, com menor consumo de energia para operação do sistema de ar-condicionado. Ressalta-se que, neste estudo, as avaliações ocorreram durante todas as estações do ano e que pesquisas realizadas em estações específicas, como a de Arata e Kawakubo (2022), podem reportar preferência por sistema de ventilação específico.

Modelo preditivo da produtividade

Esta seção apresenta os resultados das regressões lineares e quadráticas, em que os dados foram tratados de modo a estabelecer uma equação de correlação entre as variáveis consideradas.

Regressão linear múltipla

A Tabela 2 mostra os resultados estatísticos da regressão linear múltipla realizada considerando a produtividade como variável dependente e a temperatura operativa, os modos de operação e as variáveis antropométricas (gênero, índice de massa corporal, vestimenta e idade) como variáveis independentes.

De acordo com os valores estatísticos da regressão, é possível concluir que o modelo em si não é um bom preditor da produtividade. Valores baixos de R múltiplo indicam baixa correlação entre as variáveis selecionadas, enquanto valores baixos de R-quadrado indicam que o modelo não se ajusta aos dados da população estudada.

Apesar de o modelo em si não ser um bom preditor da produtividade, é possível analisar as variáveis independentes de forma individual e, a partir disso, verificar quais delas exercem influência na variável dependente. Na Tabela 3, são apresentados os valores estatísticos para cada uma das variáveis.

A partir do valor-p, é possível verificar que dentre as variáveis avaliadas no modelo, o gênero e a idade apresentam boa capacidade preditiva da produtividade (p<0,05).

Regressão quadrática

De modo a tentar ajustar as variáveis que não apresentaram valores estatísticos significativos à tendência dos dados, foi desenvolvido um modelo por meio de regressão quadrática para as variáveis “temperatura operativa” e “índice de massa corporal” (Tabela 4).

Apesar de o coeficiente de regressão do modelo quadrático ser maior, não é possível concluir que o modelo apresenta maior capacidade de predição, visto que modelos quadráticos apresentam inerentemente, por definição, maiores valores de coeficiente se comparados ao seu equivalente linear.

Contudo, observa-se na Tabela 5 que, por meio da análise quadrática, a temperatura operativa apresentou valor-p inferior a 0,05, indicando significância estatística e, portanto, boa capacidade preditiva da produtividade. O índice de massa corporal passou a ter valor-p próximo a 0,10, novamente não atingindo significância estatística. O gênero e a idade continuaram apresentando altos graus de significância, assim como o modo de operação e a vestimenta não apresentaram mudanças significativas em relação ao primeiro modelo.

A partir das variáveis estatisticamente significativas, foi feita uma última regressão, excluindo as variáveis insignificantes da análise (índice de massa corporal, modo de operação e vestimenta). Os resultados, mostrados na Tabela 6, indicam valores semelhantes aos modelos anteriores, com baixa capacidade de explicar a distribuição dos dados.

Com exclusão de variáveis estatisticamente insignificantes, pode-se verificar alta correlação estatística entre as variáveis independentes estabelecidas e a produtividade, conforme valores-p mostrados na Tabela 7.

Tabela 2
Resultados estatísticos da regressão linear múltipla do modelo

Estatísticas da regressão
R múltiplo	0,1818
R-quadrado	0,0331
R-quadrado ajustado	0,0276
Erro padrão	1,6715

Tabela 3
Valores estatísticos de cada variável para o modelo (regressão linear)

Variável	Coeficiente de regressão	Erro padrão	valor-p
Interseção	1,2210	1,1756	0,2992
Temperatura operativa	-0,0213	0,0407	0,6012
Modo de operação	-0,0415	0,1124	0,7120
Gênero	-0,3731	0,1012	0,0002
Edificação	-0,0988	0,0503	0,0495
Índice de massa corporal	-0,0030	0,0126	0,9795
Vestimenta	-0,4920	0,3095	0,1122
Idade	0,0212	0,0450	2,35 x 10-6

Tabela 4
Resultados estatísticos da regressão múltipla linear e quadrática para o modelo

Estatísticas da regressão
R múltiplo	0,2009
R-quadrado	0,0404
R-quadrado ajustado	0,0342
Erro padrão	1,6656

Tabela 5
Valores estatísticos de cada variável para o modelo (regressão quadrática)

Variável	Coeficiente de regressão	Erro padrão	valor-p
Interseção	-28,0358	9,6139	0,0036
Temperatura operativa	2,4782	0,8162	0,0024
Temperatura operativa (quadrática)	-0,0532	0,0174	0,0022
Modo de operação	-0,0385	0,1120	0,7312
Gênero	-0,3618	0,1010	0,0004
Edificação	-0,1383	0,0517	0,0075
Índice de massa corporal	-0,0010	0,0126	0,9924
Vestimenta	-0,3663	0,3112	0,2394
Idade	0,0215	0,004	1,49 x 10-7

Tabela 6
Resultados estatísticos da regressão múltipla linear e quadrática para o modelo

Estatísticas da regressão
R múltiplo	0,1970
R-quadrado	0,0388
R-quadrado ajustado	0,0349
Erro padrão	1,6652

Tabela 7
Valores estatísticos de cada variável para o modelo (regressão quadrática)

Variável	Coeficiente de regressão	Erro padrão	valor-p
Interseção	-30,7508	9,3910	0,0011
Temperatura operativa	2,6634	0,8048	0,0010
Temperatura operativa (quadrática)	-0,0567	0,0172	0,0004
Gênero	-0,3422	0,0963	0,0004
Edificação	-0,1271	0,0478	0,0079
Idade	0,0216	0,0044	8,08 x 10-7

Desta forma é possível avaliar o comportamento das categorias demográficas/antropométricas estabelecidas (gênero e idade) de forma individualizada para compreender como estas se comportam frente à temperatura operativa em cada edificação.

Relação das variáveis demográficas significativas com a temperatura operativa

As Figuras 3 a 6 mostram as relações das variáveis demográficas significativas (gênero e idade) com a produtividade autoavaliada nas edificações H1, H2, H3 e CC, respectivamente. De modo a facilitar a análise dos dados, as variáveis demográficas foram divididas em categorias. A categorização, proposta por Rupp et al. (2018), divide a idade em duas categorias: acima de 50 anos e abaixo de 50 anos.

Na edificação H1, observa-se que mulheres abaixo de 50 anos tendem a ser mais produtivas em temperaturas elevadas, enquanto homens abaixo de 50 anos são mais produtivos em temperaturas intermediárias, com desempenho ótimo a aproximadamente 22,5°C. Tanto homens quanto mulheres acima de 50 anos apresentaram melhor produtividade em temperaturas intermediárias, com desempenho ótimo a aproximadamente 23,0°C e 23,5°C, respectivamente. Na faixa etária superior, as mulheres apresentaram maior sensibilidade à variação de temperatura.

Figura 3
Relação das variáveis demográficas com a produtividade autoavaliada com base na temperatura operativa na edificação H1

Figura 4
Relação das variáveis demográficas com a produtividade autoavaliada com base na temperatura operativa na edificação H2

Figura 5
Relação das variáveis demográficas com a produtividade autoavaliada com base na temperatura operativa na edificação H3

Figura 6
Relação das variáveis demográficas com a produtividade autoavaliada com base na temperatura operativa na edificação CC

Na edificação H2, mulheres na faixa etária inferior apresentaram melhor desempenho durante temperaturas operativas intermediárias, com produtividade ótima em aproximadamente 24,0°C. Homens da faixa etária inferior tendem a apresentar redução de produtividade com o aumento da temperatura operativa. Na faixa etária superior, as temperaturas inferiores e superiores que limitam o intervalo avaliado foram associadas às melhores produtividades. No entanto, o baixo número de avaliações dificulta o estabelecimento de uma tendência clara. Ao contrário do comportamento observado em H1, na edificação H2, para ocupantes acima de 50 anos, homens apresentaram maior sensibilidade à variação de temperatura.

Em H3, homens apresentaram comportamentos semelhantes frente à variação de temperatura em ambas as categorias de faixa etária. As temperaturas ótimas foram de aproximadamente 24,0°C e 23,5°C para homens abaixo de 50 anos e acima de 50 anos, respectivamente. Mulheres da faixa etária inferior apresentaram bastante tolerância frente à variação de temperatura, desempenhando de forma similar em todo intervalo registrado. Mulheres da faixa etária superior apresentaram comportamento semelhante às mulheres da mesma faixa etária em H2, com melhor produtividade nas temperaturas que limitaram o intervalo registrado.

Na edificação CC, ambos os gêneros na faixa etária inferior apresentaram baixa sensibilidade à variação de temperatura, contudo homens apresentaram tendência de maior produtividade quando expostos a maiores temperaturas. Homens acima de 50 anos também tiveram maior produtividade quando expostos a maiores temperaturas, porém, com maior sensibilidade à variação de temperatura. Mulheres acima de 50 anos também apresentaram alta sensibilidade, porém, com maior produtividade associada à temperatura de aproximadamente 23,0°C.

De modo geral, observou-se que as melhores avaliações de produtividade se concentram em temperaturas intermediárias (entre 22,5°C e 24,0°C), corroborando com estudos realizados em ambientes controlados (Kim; Hong, 2020; Lan; Lian; Pan,2010). Porém, diferentemente do encontrado por Tsay et al. (2022), neste estudo não foram observadas tendências distintas de temperatura ótima conforme o gênero. Os autores verificaram temperaturas mais elevadas (27,0°C) associadas à melhor produtividade dos homens, ressaltando que o entendimento da produtividade é complexo e o desempenho dos usuários deve ser avaliado em diferentes ambientes, contextos climáticos e regionais (Al Horr et al., 2016; Chen et al., 2020b).

Considerando a faixa etária inferior, nas edificações híbridas H1 e H2, observou-se maior sensibilidade por parte das mulheres em relação à variação de produtividade. Estes resultados vão de encontro aos reportados por Choi e Lee (2018) e Indraganti e Humphreys (2021), que observaram maior sensibilidade feminina à percepção térmica, dada a relação usualmente verificada entre percepção do conforto térmico e produtividade. No entanto, na edificação híbrida H3, os homens da faixa etária inferior apresentaram maior sensibilidade à variação de produtividade. Na edificação CC, com sistema central de ventilação, homens e mulheres apresentaram baixa variação de produtividade autoavaliada. Na faixa etária superior, em geral, observou-se maior variação de produtividade, independentemente do gênero.

Conclusões

De modo geral, em edificações híbridas as avaliações de produtividade foram similares em ambos os modos de operação (ventilação natural e ar-condicionado). Com relação à tipologia da edificação, os percentuais de votos que registraram redução, neutralidade e aumento de produtividade na edificação com sistema de ar-condicionado central foram valores intermediários aos percentuais de redução, neutralidade e aumento de produtividade, respectivamente, registrados nas edificações híbridas. Dessa forma, não houve distinção da influência exercida por edificações híbridas ou com sistema de ar-condicionado central na percepção da produtividade por parte dos usuários. Isto indica que os usuários de edificações híbridas podem apresentar produtividade similar aos usuários de edificações com ar-condicionado central, com menor consumo de energia para operação do sistema de ar-condicionado.

O modelo preditivo da produtividade não apresentou boa capacidade de explicar o comportamento dos usuários (R²<0,40), porém, evidenciou correlações estatísticas entre a produtividade e a temperatura operativa (p<0,01), gênero (p<0,001) e idade (p<0,001). O nível de isolamento das vestimentas, variável que não apresentou correlação estatística com a produtividade, evidencia como a possibilidade de controle dos usuários sobre sua condição térmica permite a manutenção de seu desempenho apesar das oscilações de temperatura.

A partir das avaliações estatísticas dos dados, com base nos resultados do modelo preditivo, pode-se concluir que, em geral, a faixa de temperatura ótima para a autoavaliação de produtividade dos ocupantes está entre 22,5°C e 24,0°C. Esta faixa representa valores intermediários de temperatura e evidencia o fato de que configurar o ar-condicionado em temperaturas muito baixas não implica em aumento de produtividade dos usuários, além de resultar em maior consumo de energia. A faixa etária superior apresentou maior sensibilidade à variação de temperatura, sem clara distinção entre os gêneros. Na faixa etária inferior, na edificação híbrida com maior número de registros, homens se mostraram mais sensíveis à variação de produtividade; em contrapartida, nas edificações híbridas com amostragem mais limitada, o contrário foi observado. Na edificação com ar-condicionado central, ambos os gêneros mostraram baixa sensibilidade à variação de temperatura.

Este estudo contribuiu para o entendimento da percepção de produtividade de usuários de edificações de escritório, com sistema de ventilação híbrido ou central, considerando questões ambientais e demográficas/antropométricas. As discussões apresentadas podem auxiliar na configuração de ambientes de escritório, visando melhor produtividade dos usuários e consumo de energia mais eficiente. Os resultados encontrados complementam as discussões apresentadas em Rupp et al. (2018), que sugerem que grupos de pessoas com diferentes características demográficas e antropométricas apresentam diferentes zonas de conforto térmico.

Apesar dos achados da pesquisa, algumas limitações podem ser identificadas e consideradas em estudos futuros. Embora este estudo tenha considerado dados de todas as estações do ano, as análises estatísticas não foram diferenciadas por estação. A produtividade foi autoavaliada pelos usuários e, portanto, outros métodos para avaliar esta variável podem ser utilizados, como por exemplo, testes de desempenho. Além disso, as análises foram realizadas com base na temperatura operativa do ambiente interno. Dessa forma, pode-se investigar a relação de outras variáveis ambientais, como velocidade do ar e umidade relativa, com a produtividade.

Referências

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Editado por

• Editora:
  Karin Regina de Castro Marins

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  07 Out 2024
• Data do Fascículo
  Jan-Dec 2024

Histórico

• Recebido
  28 Jul 2023
• Aceito
  13 Dez 2023