Consequências da falta de segurança e higiene na ventilação Industrial

Não é segredo que a ventilação industrial está intimamente ligada à segurança e higiene no local de trabalho. A melhor maneira de as empresas garantirem um ambiente de trabalho saudável é projetar e instalar sistemas de ventilação mecânica confiáveis ​​e eficientes que atendam às necessidades específicas de suas operações e circunstâncias, tendo em mente que as normas pertinentes são rigorosas e bastante detalhadas. Além disso, o controle e a melhoria da qualidade do ar em ambientes industriais têm repercussões positivas na produtividade. Portanto, vale a pena explorar esse tema mais a fundo.


Como a ventilação industrial afeta a segurança e a higiene

Em instalações industriais, as atividades frequentemente envolvem o uso de compostos e substâncias altamente tóxicas. O manuseio desses produtos, juntamente com a complexidade dos próprios processos de produção industrial, leva à liberação de poluentes — na forma de vapores, gases e odores — no ambiente fechado. Isso geralmente é acompanhado por um aumento de temperatura. Claramente, todas essas circunstâncias comprometem o conforto térmico e a saúde desses locais de trabalho.

Somente com a instalação de um sistema de ventilação industrial adequado é possível garantir a segurança e a higiene desses trabalhadores. De fato, a ventilação inadequada é responsável por mais de 40% dos problemas de qualidade do ar em instalações industriais. As consequências diretas são variadas e graves. Entre os aspectos da saúde mais afetados pela presença de substâncias tóxicas estão, naturalmente, doenças respiratórias como asma ocupacional e pneumonite de hipersensibilidade.

No entanto, também é comum que temperaturas e umidade excessivas no ambiente de trabalho causem desconforto, o qual é agravado pelas exigências físicas da maioria dos trabalhos industriais. Em ambientes industriais inseguros e tóxicos, cãibras devido à desidratação causada pela transpiração, erupções cutâneas, exaustão geral e insolação são comuns.

As consequências para a produtividade

Sem dúvida, as repercussões da ventilação industrial na segurança e higiene que mais preocupam empregadores e autoridades são as relacionadas à saúde, já discutidas anteriormente. No entanto, não podemos ignorar como um ambiente adequadamente ventilado influencia a produtividade de uma empresa. Como exemplo, listamos abaixo alguns aspectos que são diretamente beneficiados:

Reduz o absenteísmo por motivos de saúde. Lembre-se que respirar ar poluído causa não apenas doenças respiratórias, mas também tonturas, dores de cabeça e exaustão.

Reduz a necessidade de rotatividade de pessoal, justamente porque a maioria dos trabalhadores está em ótimas condições para desempenhar suas funções. Isso é especialmente significativo em empresas onde, devido à natureza do trabalho, são necessários operadores altamente qualificados e, portanto, difíceis de substituir.

Evita penalidades das autoridades, que, em alguns casos, não são apenas financeiras, mas podem levar ao fechamento temporário ou permanente da empresa. Aumenta a produtividade dos trabalhadores porque, sentindo-se mais confortáveis ​​e seguros no ambiente de trabalho, eles desempenham suas atividades com maior e melhor disposição.

Aspectos regulamentados pela legislação de ventilação industrial

A legislação brasileira sobre ventilação industrial serve para proteger a saúde e a segurança dos trabalhadores. Pense nisso como um conjunto de regras para garantir que o ar nas fábricas e locais de trabalho seja limpo e confortável.

As principais regras vêm de dois lugares:

  1. Normas do Governo (NRs – Normas Regulamentadoras): São leis do Ministério do Trabalho que definem o que as empresas precisam fazer.
  2. Normas Técnicas (ABNT): São guias criados por especialistas que mostram como projetar e instalar os sistemas de ventilação corretamente.

Principais Normas Regulamentadoras (NRs) e o que elas significam:

  • NR 15 (Atividades Insalubres): Diz respeito a ambientes de trabalho que podem fazer mal à saúde. Ela estabelece limites para calor excessivo e certos produtos químicos no ar. A ventilação é fundamental para garantir que esses limites não sejam ultrapassados.
  • NR 17 (Ergonomia): Foca no conforto do trabalhador para que ele possa realizar suas tarefas sem prejudicar a saúde. Uma boa ventilação é crucial para manter um ambiente térmico agradável, o que afeta diretamente o bem-estar e a produtividade.
  • NR 9 (Gerenciamento de Riscos): Pede que as empresas identifiquem e controlem todos os riscos no ambiente de trabalho. A ventilação é uma ferramenta importante para neutralizar riscos à saúde.
  • NR 33 (Espaços Confinados): Trata de locais apertados e de difícil acesso (como tanques ou dutos). Antes e durante o trabalho nesses lugares, é obrigatório monitorar e usar ventilação para garantir que haja oxigênio suficiente e que não existam gases tóxicos.

Normas Técnicas (ABNT) Importantes:

  • NBR 14518: É específica para a ventilação e exaustão em cozinhas profissionais. Ajuda a remover fumaça e odores, e a manter um bom conforto térmico.
  • NBR 16069: Guia para o projeto e instalação de sistemas de ventilação e exaustão industrial em geral.
  • NBR 1657: Usada para calcular a quantidade de ar que precisa ser trocada em um ambiente (como espaços confinados) para garantir a segurança.

Requisitos Gerais Importantes:

Conforto Térmico: Os sistemas de ventilação devem garantir que a temperatura e a umidade do ar estejam dentro de limites agradáveis e seguros para os trabalhadores, seguindo a NR 17 e outras normas.

Prioridade da Proteção Coletiva: É sempre preferível usar soluções que protejam todos os trabalhadores de uma vez (como a ventilação) do que apenas dar equipamentos de proteção individual (EPIs, como máscaras) para cada um.

Ventilação Local Exaustora (VLE): São sistemas de exaustão que “sugam” o ar ruim (como fumaças de solda ou poeira) bem no local onde ele é gerado, antes que se espalhe pelo ambiente.

Umidade do ar

Ao analisar o fator umidade em espaços industriais, é necessário diferenciar e levar em consideração dois conceitos para que as medições sejam realmente eficazes: por um lado, a umidade relativa do ambiente, ou seja, a relação entre a umidade presente no ar e a quantidade que existiria em um ambiente totalmente saturado de vapor de água; por outro lado, a umidade absoluta expressa como o peso do vapor de água por unidade de volume do espaço ocupado (gramas/metro cúbico).

Velocidade do ar

Este fator de velocidade deve ser analisado considerando as atividades realizadas pelos trabalhadores e suas vestimentas. A temperatura e a intensidade da corrente de ar também influenciam na determinação da velocidade média do ar em um edifício industrial.

Movimento do Ar

A sensação de calor experimentada por cada indivíduo também é influenciada por mudanças no movimento do ar. O aumento do movimento do ar leva a uma diminuição proporcional na temperatura corporal, cujo nível pode ser observado nos valores da tabela a seguir:

  • Velocidade 0,3 m/s: diminuição de 1°C
  • Velocidade 0,7 m/s: diminuição de 2°C
  • Velocidade 2,2 m/s: diminuição de 5°C
  • Velocidade 4,5 m/s: diminuição de 7°C

Temperatura do Ar

Medir a temperatura real de um espaço industrial é complexo, pois existem diferentes métodos que medem diferentes conceitos de temperatura do ar (principalmente temperatura de bulbo seco ou úmido, ponto de orvalho ou temperatura de globo). Em última análise, o que importa é a temperatura efetiva, um índice arbitrário estabelecido que indica o grau de frio ou calor sentido pelo corpo humano, dependendo da umidade, da temperatura e da circulação do ar. Essa escala de conforto térmico foi estabelecida como resultado de um teste experimental com um grupo real de pessoas, concluindo que o conforto térmico situa-se entre 22 °C ± 2 °C para períodos frios e 24,5 °C ± 1,5 °C para períodos quentes. Não há dúvida sobre as implicações significativas da ventilação industrial para a segurança e higiene dos trabalhadores. Além disso, ela afeta inegavelmente a produtividade e, consequentemente, o sucesso final de um projeto empresarial, justificando a implementação de todas as medidas necessárias para garantir a eficácia do sistema instalado.

Influência da ventilação na produtividade do sua equipe

Nos últimos tempos, a expressão “respirar mal ambiente no trabalho” ganhou um sentido muito mais relevante. Antes da experiência pandémica, o aumento da incidência de doenças respiratórias, alérgicas, cutâneas ou visuais devido a uma má qualidade do ar nos centros laborais já havia posto o foco na necessidade de garantir uma ventilação correta no trabalho.

Vamos analisar as consequências diretas que têm uma má ventilação na produtividade, especialmente quando não se garantem as condições ideais de temperatura no trabalho.

Como a ventilação afeta o ambiente de trabalho

Sem dúvida, a ventilação no local de trabalho impacta a saúde dos funcionários, especialmente considerando que o ambiente de trabalho é um dos espaços fechados onde as pessoas passam a maior parte do tempo ao longo de suas vidas. Para as empresas, a má qualidade do ar afeta a produtividade, aumentando o número de licenças médicas. Mas essa não é a única maneira pela qual ela impacta o desempenho no trabalho.

Mesmo que os funcionários concluam sua jornada de trabalho, a produtividade diminui se houver má ventilação no local de trabalho. Isso foi demonstrado por inúmeros estudos e pesquisas conduzidos por universidades renomadas.

Um desses estudos, publicado na Harvard Business Review e liderado pelo Professor Joseph Allen, concluiu que as reações dos trabalhadores foram observadas após mudanças que afetaram significativamente a qualidade do ar. Especificamente, a proporção de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis) e CO2 (Monóxido de Carbono) no ar foi modificada para detectar as mudanças cognitivas resultantes e, consequentemente, o impacto na produtividade. Três funções foram mais afetadas quando a qualidade do ar mudou:

  • Tomada de decisões.
  • Desenvolvimento de estratégias.
  • Planejamento.

Efeitos da temperatura no trabalho

Tendo mencionado anteriormente o estudo de Allen, voltamo-nos agora para o Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (INSHT) para discutir a influência específica da temperatura no local de trabalho e seus efeitos na produtividade. O ambiente térmico ideal em um escritório deve estar entre 17 e 27 graus Celsius, caindo para entre 14 e 24 graus Celsius em locais de trabalho onde se realizam tarefas leves.

Em relação à temperatura no local de trabalho, a forma como ela afeta a produtividade pode ser resumida nos seguintes aspectos principais:

Perda de concentração como resultado de dores de cabeça ou possível queda da pressão arterial.

Redução do ritmo de trabalho devido ao aumento da fadiga causada pelo calor.

Dificuldade de coordenação do trabalho em equipe, uma vez que o humor é afetado pelo calor, dificultando o estabelecimento de um ambiente colaborativo e participativo entre os trabalhadores.

Ventilação adequada no local de trabalho e sua influência na produtividade

Sem dúvida, para evitar o estresse térmico no ambiente de trabalho, a melhor solução é instalar um sistema de ventilação adequado às condições de trabalho e que garanta um controle climático apropriado. Vale lembrar que a ventilação no local de trabalho não serve apenas para renovar o ar, mas também para regular a umidade e filtrar poluentes. Em outras palavras, ela atua na origem dos principais fatores que contribuem para a queda de produtividade. Nesse sentido, é importante abordar o projeto de ventilação do local de trabalho com uma estratégia que considere três possíveis etapas de ação: Garantir a renovação do ar e uma temperatura confortável. Buscar a máxima eficiência energética, para a qual um sistema de resfriamento passivo pode ser muito útil em alguns casos; ou seja, resfriar o ambiente com água acima do ponto de orvalho. Utilizar o resfriamento a baixa temperatura como último recurso, já que ele produz condensação nos emissores de resfriamento, o que reduz a eficiência do sistema de ventilação. Implementar uma ventilação adequada no local de trabalho não é apenas uma questão de responsabilidade para com os trabalhadores, mas também um investimento nos lucros da empresa.

fonte: https://www.solerpalau.com/blog/es-es/influencia-de-la-ventilacion-en-la-productividad-de-tu-equipo/

Sistemas de ventilação para prevenir a alergia a ácaros

Ventilação natural vs. ventilação mecânica

Ao realizar a ventilação do edifício, optar por sistemas de ventilação natural não permite garantir nem que se produza um nível de ventilação adequado nem que este seja demasiado elevado.

Ambas as condições de funcionamento gerarão problemas para pessoas com alergia a ácaros da poeira ou com patologias que piorarão devido a essa presença.

Sistemas de ventilação de duplo fluxo

O uso de um sistema de ventilação de duplo fluxo com uma operacionalidade adequada e garantia de renovação de ar é fundamental para evitar níveis de ventilação baixos ou excessivos.

Esses sistemas de ventilação, ao contar com insuflação através de dutos e captação do ar exterior conduzida, permitem que sejam instalados sistemas para controle de entrada de partículas e contaminantes biológicos, neste caso ácaros.

Sistemas de filtragem e desumidificação

Os ácaros da poeira estão presentes, de forma natural, no ambiente, de modo que serão introduzidos no interior do edifício com a problemática associada.

Os sistemas de filtragem permitem reduzir os níveis de ácaros neste ar de ventilação, melhorando notavelmente a qualidade do ar interior, com o consequente benefício para a saúde dos afetados por essa alergia a ácaros.

No caso de zonas com elevada umidade relativa ambiental, como por exemplo em regiões costeiras, pode-se tornar necessário o uso de sistemas de desumidificação no interior do edifício, com o objetivo de manter os níveis de umidade dentro dos parâmetros exigidos.

Sistemas de climatização recomendados

Os sistemas de climatização que permitem reduzir e controlar a presença de ácaros, especialmente quando os ácaros causam alergia e seus sintomas afetam os ocupantes, no caso de residências, são os baseados em água (radiadores ou piso radiante, fancoils) e os elétricos.

Quanto aos equipamentos de ar condicionado, é preciso considerar que eles produzem condensação, portanto, se não forem mantidos de forma exaustiva e adequada, algo difícil no âmbito residencial, podem levar à proliferação e acumulação de ácaros. Esses ácaros serão, portanto, insuflados para o interior do edifício e, além disso, no próprio ar, o que agrava as manifestações alérgicas.

Considerações especiais em edifícios comunitários

O problema da alergia a ácaros e outros contaminantes presentes no ar se agrava em edifícios de uso comunitário, devido ao fato de que, habitualmente, não são seguidos os critérios de manutenção recomendados para os sistemas de ar condicionado, em termos de limpeza, desinfecção e tratamento de filtros, dutos e grelhas, resultando em uma acumulação excessiva desses contaminantes nessas instalações.

Nas residências, a realização de aspirações frequentes no interior, com aspiradores com filtros especiais para partículas (HEPA), permite capturar e eliminar, de forma simples, os ácaros que já se encontram ou que proliferam no interior da moradia, reduzindo assim os efeitos quando os ácaros causam alergia aos ocupantes.

Ventilação em escolas: como impacta a qualidade do ar nas escolas?

A falta de ventilação nas escolas e, consequentemente, a má qualidade do ar dentro da sala de aula pode impactar o desempenho escolar dos alunos? Alguns estudos parecem confirmar que sim, que para além dos problemas de saúde e contágios, a qualidade do ar pode ter um impacto significativo na concentração, produtividade e desempenho académico dos estudantes.

Neste artigo, explicamos como a QAI (qualidade do ar interior) e a concentração de altos níveis de CO₂ afetam os estudantes, e quais são as recomendações oficiais. Também abordaremos as vantagens de uma boa ventilação e quais são as opções para melhorá-la.

Relação entre ventilação nas escolas e desempenho escolar

De acordo com um estudo da Universidade de Harvard, a concentração de gases de CO₂ acima de 1000 ppm (partes por milhão) na sala de aula pode fazer com que os estudantes se sintam sonolentos e experimentem efeitos secundários como falta de concentração, aumento do ritmo cardíaco e até náuseas.

Por outro lado, a falta de uma ventilação correta pode aumentar a temperatura e a humidade dentro da sala de aula, e isso, por sua vez, pode afetar a atenção e gerar alunos com baixo rendimento.

No estudo, os investigadores de Harvard e UCLA concluíram que temperaturas elevadas dentro da sala de aula, bem como o simples aumento de 1,8 ºC, podem reduzir o rendimento da aprendizagem em 1%.

E quanto mais elevada a temperatura, mais o rendimento dos alunos decai, podendo chegar a afetar as habilidades motoras e a capacidade de raciocínio. Algo semelhante também pode ocorrer quando as temperaturas descem além do normal.

Quanto à humidade interior, os investigadores verificaram que, com um nível de humidade inferior ou superior ao habitual (40%), os alunos começavam a sentir-se desconfortáveis e distraídos.

No experimento, compararam-se duas salas de aula. Na primeira, a humidade era aumentada e reduzida em 20%, enquanto na segunda, mantinha-se estável. Os resultados foram claros: a fadiga nos alunos que permaneceram na sala de aula onde o grau de humidade era estável reduziu-se em 23% e o grau de distração diminuiu 61%.

Como deve ser o sistema de ventilação para uma sala de aula?

Como verificamos, a ventilação nas escolas e, consequentemente, a qualidade do ar interior, tem um impacto significativo no desempenho dos estudantes. Além disso, não se deve esquecer que a ventilação das salas de aula é fundamental para prevenir a transmissão de doenças respiratórias ou o aparecimento de problemas respiratórios como a asma.

Apesar de todos os efeitos contrários que um mau sistema de ventilação pode provocar em centros educativos, tanto a nível académico como de saúde, a maioria deles não lhe presta a atenção suficiente. E embora sejam estabelecidas algumas diretrizes relativamente à limpeza e ventilação natural, a solução pode ser insuficiente.

Grande parte das escolas não dispõe de um sistema de ventilação mecânica adequado ou simplesmente não cumpre as normas de qualidade do ar interior. Isto pode dever-se à falta de recursos, à falta de consciência sobre a importância da qualidade do ar ou a uma combinação de ambos.

Que opções existem para melhorar a ventilação nas escolas?

Diante das dificuldades que uma ventilação incorreta nas escolas pode representar para os alunos, bem como a ineficácia das medidas de ventilação natural em certas épocas do ano, a instalação de um sistema de ventilação mecânica apresenta-se como a melhor opção em todos os níveis.

Entre as múltiplas opções disponíveis, a que demonstrou oferecer os melhores resultados é a ventilação mecânica de duplo fluxo com recuperação de calor. Este sistema incorpora um permutador de calor que permite conservar a temperatura interior enquanto o ar é renovado, o que é especialmente útil em climas frios ou muito quentes.

Além disso, estes sistemas costumam incorporar filtros que melhoram a qualidade do ar, bem como sensores que monitorizam os níveis de CO₂ e ajustam automaticamente o fluxo de ar, o que é muito conveniente em zonas quentes e secas onde ocorrem fenómenos meteorológicos como a calima. Embora existam outras soluções mais económicas, a instalação de um sistema deste tipo é a melhor opção a longo prazo, pois oferece um equilíbrio ótimo entre eficiência energética e qualidade do ar.

Dentro dos sistemas de ventilação mecânica, poderá ser selecionado um sistema centralizado ou descentralizado em função do orçamento, prazo e tipo de obra ou reforma que possa ser realizada no centro.

ACESSÓRIOS E PERDA DE CARGA

Sendo as telas, registros e filtros acessórios comuns em ventiladores, e por localizarem-se sempre no fluxo de ar, apresentamos abaixo a perda de carga que deve ser considerada na seleção dos ventiladores.

TELAS DE PROTEÇÃO

Tanto para utilização na aspiração quanto na descarga, são fabricadas com tela galvanizada de malha….

Perda de carga (mmca):        na aspiração p = 0,027 v2

                                               na descarga p = 0,044 v2

onde “v” é a velocidade do fluido em m/s relativa à respectiva área total.

REGISTRO BORBOLETA

Sendo utilizado em dutos, é composto de uma chapa no formato da seção transversal do duto, um eixo e uma alavanca de regulagem. Os mancais tipo bucha são soldados à carcaça. A temperatura máxima de utilização, na construção padrão em aço carbono, é de 120oC.

Perda de carga (mmca):        totalmente aberto p = 0,008 v2

                                               fechado 5o    p = 0,013 v2

                                               fechado 10o  p = 0,029 v2

                                               fechado 30o  p = 0,227 v2

onde “v” é a velocidade do fluido em m/s relativa à respectiva área total.

DAMPER DE SOBREPRESSÃO ou REGISTRO GRAVITACIONAL

Pode ser usado tanto para na aspiração como na descarga. É construído com moldura retangular em aço galvanizado, pás também em aço galvanizado, eixos em aço carbono e buchas em PVC. A temperatura máxima de utilização para esta construção é de 60oC.

Perda de carga (mmca):        para v  1 m/s     p = 0,8

                                               para v > 1 m/s     p = 0,95v – 0,15

velocidade máxima de utilização v = 8 m/s.

REGISTRO VENEZIANA

De lâminas opostas (LO) ou paralelas (LP), são construídos com moldura retangular com flanges, lâminas, eixos e alavanca de regulagem em aço carbono, e buchas em bronze. Em casos especiais podem ser fornecidos com mancais de rolamento. Podem ser utilizados em temperaturas de até 120oC na construção padrão, e são disponíveis para acionamento manual, pneumático ou eletromecânico.

Perda de carga (mmca):       

                                                                               LO                                          LP

totalmente aberto                                          p = 0,0282 v2                   p = 0,0282 v2

fechado 15o                                                   p = 0,11 v2                      p = 0,085 v2

fechado 30o                                                   p = 0,42 v2                      p = 0,225 v2

REGISTRO RADIAL

Disponíveis para acionamento manual, pneumático ou eletromecânico, central ou externo, podem operar em temperaturas de até 180oC. São composta de carcaça circular com flanges, pás, eixos e núcleo central em aço carbano. As buchas de assentamento dos eixos são em bronze grafitado, embutidas em mancais de ferro fundido no lado externo e no núcleo central no lado interno. O acionamento permite regulagem para vários ângulos de fechamento. Não podem ser fornecidos separadamente para ventiladores arranjos 3 e 7. O menor tamanho disponível é 450mm de diâmetro.

Perda de carga (mmca): totalmente aberto p = 0,0215 v2

onde “v” é a velocidade do fluido em m/s relativa à área total do registro.

Nas curvas do Anexo A está representada a variação das características de ventiladores RL e RF, em porcentagem de vazão e pressão total, em função do ângulo de fechamento do registro.

A economia de potência de um registro radial em relação a um registro veneziana é elevada. Isto se deve ao fato de o registro radial atuar praticamente como um variador de rotação, enquanto que o registro veneziana trabalha sobre a curva de rotação do ventilador, simplesmente através de um incremento da pressão causado, por um estrangulamento da seção.

REGISTRO RADIAL X REGISTRO VENEZIANA

Registro Radial – de maior custo, porém permite obter uma ampla variação das características do ventilador, além de oferecer uma apreciável economia de potência.

Registro Veneziana (lâminas paralelas) – especialmente útil no controle de partida do ventilador. Pode ser utilizado para regulagem de características quando sua descarga se der em um pleno ou na atmosfera.

Registro Veneziana (lâminas opostas) – de idêntica utilização ao registro de lâminas paralelas, porém com a vantagem de permitir uma melhor regulagem das características do ventilador, quando existir um sistema após o registro.

Observação: ventiladores que partem com registros fechados tem a sua potência e torque máximos reduzidos à metade, ou seja:

Potência com registro fechado = Pabs. Nominal x 0,5

Torque máximo com registro fechado = 35810 x Pot. Nominal (kgf.cm)

                                                                                Rot. Nominal

FILTROS

Filtros Circulares

Tipo FRAM CA 2700. Área total de filtragem de 2,05 m2/filtro. Eficiência conforme teste AFI 89 a 90%. Velocidades recomendadas:

  • Serviço pesado = 0 a 0,057 m/s;
  • Serviço normal = até 0,114 m/s.

Quanto à escolha do tipo de serviço, deve ser considerado o ambiente em que o filtro será utilizado. Se a quantidade de pó for muito alta e a freqüência de manutenção baixa, opte pelos valores referentes ao serviço pesado. Em ambientes industriais normais utilize os valores para serviço normal.

Perda de carga (mmca): inicialmente calcule a quantidade de filtros.

N = 1,355 x 10-4 Q / v onde Q = vazão em m3/h;

                                                         v = velocidade recomendada em m/s.

p = 39,1 x 10-6 (Q / N)2.

Da prática podemos estabelecer:

  • serviço pesado Q = 425m3/h por filtro;
  • serviço normal Q = 850m3/h por filtro.

OBS: filtros sujos podem alcançar valores de perda de carga iguais a até 8 vezes a perda de carga inicial, portanto deve-se ter cuidado na seleção.

Filtros tipo Placa

Consultar catálogos dos fabricantes.

VAZÃO, PRESSÃO E DENSIDADE – UNIDADES E CONVERSÕES

Vazão e Pressão – Formas de apresentação

Existem diversas formas de se expressar a vazão e a pressão relativas a um determinado sistema de ventilação. Estas expressões decorrem do tipo de gás, da aplicação e do próprio projeto do sistema. Por exemplo, para um sistema de transporte de materiais, a vazão normalmente será expressa em m3/h; para um sistema de exaustão de gases da queima de produtos em kg/h ou m3N/h; etc… Assim faz-se necessário um esclarecimento a respeito destas unidades e de suas relações.

VAZÃO

m3N/h – Para simplificar tomemos apenas o volume  m3N. É o volume ocupado por um gás nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) a 0oC e 760mmHg, ou seja, é o espaço que o gás ocuparia caso fosse utilizado nestas condições. Na realidade, no entanto, o gás não vai ser usado nas CNTP, mas sim a uma temperatura e pressão barométrica totalmente diferentes, o que torna necessário recalcular o volume que esta mesma quantidade de gás ocupará nas condições de funcionamento. Para este cálculo, multiplicamos inicialmente o volume em  m3N pelo peso específico normal obtendo a “massa do sistema”. Após dividimos a massa pelo peso específico das condições de funcionamento e obtemos o volume em  m3 que será utilizado para a seleção do ventilador (veja subitem 1a).

Por outro lado, o volume de ar de um ventilador não varia.

Se usarmos o volume em “ m3N” para selecioná-lo, este volume será aquele encontrado em qualquer outra condição de funcionamento, e a cada condição diferente encontraremos uma nova massa de gás.

Utilizando-se a vazão de ar em  m3/h, confirmamos que a de um ventilador não varia:

Vazão ( m3/h) = velocidade (m/s) x área ( m2) x 3600

Área ( m2) = constante

Velocidade (m/s) = ((2 g Pd)/)1/2                             g = 9,81  m/s2

Pd1 = Pd2 (1 / 2), onde Pd1/1 = Pd2/2 = Pd/  =  constante, então sendo a velocidade constante, logo a vazão é constante. Isto é válido para qualquer ventilador numa determinada rotação e fator de perda de carga fixas.

kg/h –  conforme já explicado no capítulo anterior, a massa necessária ao funcionamento de um sistema deve ser convertida em volume, nas condições de funcionamento, para a seleção do ventilador.

PRESSÃO

Existem duas formas básicas de se expressar a pressão: pressão absoluta e pressão relativa.

Pressão absoluta: é a pressão do sistema expressa em relação à pressão zero. Assim, pressões inferiores à pressão atmosférica (abaixo de 10333mmca) geralmente serão pressões de aspiração, e pressões superiores serão as de descarga. Não ocorrem pressões negativas.

Pressão relativa: É aquela que indica apenas as pressões efetivas do ventilador, em relação à pressão atmosférica. Pressões abaixo da atmosférica são apresentadas como negativas, e acima da atmosférica como positivas. Este é o sistema utilizado nas curvas e folhas de dados de ventiladores.

Pressão atmosférica =  760 x 10 ^ (-ALT/(18,4+0,067 Tamb)), em mmHg onde

ALT = altitude em km;

Tamb = temperatura ambiente em oC.

SELEÇÃO DE VENTILADORES OPERANDO COM GASES A TEMPERATURAS DIFERENTES DA AMBIENTE

1) Vazão de Ar

a) Vazão de ar indicada em “ m3N/h”

Este dado se refere a temperatura de 0oC e 760 mmHg. Para a conversão multiplique a vazão em  m3N/h pelo fator da seguinte fórmula:

F = (ts + 273)/273  x  10333/(PB – PE) = 1,293 / 1

onde

ts = temperatura de serviço

PB = pressão barométrica x 13,595 (mmHg x 13,595)

PE = pressão estática na aspiração (mmca)

OBS:

  • Se não constar da especificação a pressão de aspiração, utilizar a pressão estática do ventilador;
  • Se o ventilador não utilizar duto na aspiração, considerar a pressão estática de aspiração igual a zero.

Então: Vazão ( m3/h) = Vazão ( m3N/h) x  F

b) Vazão de ar indicada em “ kg/h”

Para converter para m3/h, divida a vazão em kg/h pelo peso específico do gás na temperatura e pressão barométrica de serviço.

Vazão ( m3/h) = Vazão ( kg/h) /   (kg/m3) , donde  deve ser obtido conforme item 3.

2) Pressão Estática

a) A pressão estática solicitada geralmente se refere às condições de serviço. Para se proceder a seleção do ventilador, nas curvas impressas, é necessário que esta pressão seja convertida à condição das curvas, ou seja,  = 1,205 kg/m3. A pressão estática é diretamente proporcional ao peso específico do gás. Assim, após determinar o peso específico do gás conforme item 3, a pressão nas condições das curvas será:

          Pressão estática = pressão de serviço x 1,205/

b) formas de apresentação da pressão:

  • mmca (pressão relativa): unidade das curvas;
    • pressão absoluta: valores na ordem de 10.000 mmca. Pressão estática será igual a pressão informada menos 10.333. Corrigir a pressão encontrada em função das condições de funcionamento conforme item 2a.
    • Informadas a pressão de aspiração e a de descarga, a pressão estática será igual a soma das duas. Se a pressão for absoluta, primeiro proceder conforme item 3. Se a pressão de aspiração for informada com valor negativo, desprezar o sinal e somar normalmente com a de descarga. Corrigir a pressão encontrada em função das condições de funcionamento conforme item 2a.
  • Peso específico, volume específico e densidade

a) peso específico – fórmula geral

          = x  273/(273 + ts) x (PB – PE)/10.333

          para o ar = 1,293 kg/m3 = 1,293 kg/m3N

b) Se o peso específico informado estiver em  kg/m3N, significa que se refere a 0oC e 760 mmHg e é o próprio do gás.

c) Se for informado o volume específico do gás, inverter para obter o peso específico.

d) Se o volume específico for em  m3N/kg, o peso específico obtido com a inversão será o próprio  do gás.

e) Densidade =  peso específico (usualmente, mas não tecnicamente).

EXEMPLO 1

Vazão = 100.000 kg/h

Pressão estática = 200 mmca

Fluido = ar ambiente

Temperatura de trabalho =  25oC

Pressão atmosférica = 760 mmHg

Obs: o ventilador não tem duto na aspiração (PE = 0 mmca)

a) Determinação da vazão

Conforme item 3a  = x  273/(273 + ts) x (PB – PE)/10.333        

                              = 1,293x  273/(273 + 25) x (10333 – 0)/10.333

                              = 1,184 kg/m3

Vazão = 100.000 kg/h / 1,184 kg/m3 = 84.459 m3/h (esta é a vazão que deve ser utilizada na seleção do ventilador).

b) Determinação da pressão

hs (ST) = hs (SE) x 1,205 /   = 200 x 1,205/1,184 = 203,5 mmca

EXEMPLO 2

Vazão = 62.702 kg/h

Pressão estática = 200 mmca

Fluido = gases da combustão do bagaço de cana

Temperatura de trabalho =  230oC

Volume específico = 0,860 m3N/kg

Pressão atmosférica = 690 mmHg (x 13,595 = 9380,6 mmca)

a) Determinação da vazão

Conforme item 3d  =  1/vo = 1/0,860 = 1,163 kg/m3N

Como não foi informada a pressão de aspiração assumimos que ela seja igual a pressão estática total informada.

Conforme item 3a  = x  273/(273 + ts) x (PB – PE)/10.333        

                              = 1,293x  273/(273 + 230) x (9380,6 – 200)/10.333

                              = 0,561 kg/m3

Vazão = 62.702 kg/h / 0,561 kg/m3 = 111.768 m3/h (esta é a vazão que deve ser utilizada na seleção do ventilador).

b) Determinação da pressão

hs (ST) = hs (SE) x 1,205 /   = 200 x 1,205/0,561 = 429,6 mmca

EXEMPLO 3

Vazão = 121.732  Nm3/h

Pressão estática = 313 mmca

Fluido = gás qualquer

Temperatura de trabalho =  175oC

Volume específico = 0,821 m3N/kg

Pressão atmosférica = 760 mmHg (x 13,595 = 10.333 mmca)

a) Determinação da vazão

Conforme item 1a  F= (ts + 273 )/273 x 10.333 / (PB – PE)

                              F= (175 + 273 )/273 x 10.333 / (10.333 – 313)

                              F= 1,692

Vazão = 121.732 Nm3/h x 1,692 = 206.006 m3/h (esta é a vazão que deve ser utilizada na seleção do ventilador).

b) Determinação da pressão

Conforme item 3d  =  1/vo = 1/0,821 = 1,218 kg/m3N

Conforme item 3a  = x  273/(273 + ts) x (PB – PE)/10.333        

                              = 1,218x  273/(273 + 175) x (10.333 – 313)/10.333

                              = 0,720 kg/m3

hs (ST) = hs (SE) x 1,205 /   = 313 x 1,205/0,720 = 523,8 mmca

EXEMPLO 4

Vazão = 3.414 kg/h

Pressão estática de aspiração = 9950 mmca

Pressão estática de descarga = 10450 mmca

Fluido = ar ambiente

Temperatura de trabalho =  30oC

Pressão atmosférica = 700 mmHg (x 13,595 = 9516,5 mmca)

a) Determinação da vazão

Conforme item 2b

PE = abs(9950 – 10333) = abs(-383 mmca) = 383 mmca

Conforme item 3a  = x  273/(273 + ts) x (PB – PE)/10.333        

                              = 1,293x  273/(273 + 30) x (10333 – 383)/10.333

                              = 1,030 kg/m3

Vazão = 3.414 kg/h / 1,030 kg/m3 = 3.314 m3/h (esta é a vazão que deve ser utilizada na seleção do ventilador).

b) Determinação da pressão

hs (SE) descarga = 10.450 – 10.333 = 117 mmca

hs (SE) aspiração = 9.950 – 10.333 = – 383 mmca

hs (SE = 117 + 383 = 500 mmca

hs (ST) = hs (SE) x 1,205 /   = 500 x 1,205/1,030 = 585 mmca

Esses são fundamentos importantes para entender o processo de ventilação. Acompanhe nosso blog para obter mais conteúdos e informações. Se quiser conhecer mais sobre os nossos ventiladores, acesse solerpalau.com.br.

Qual a importância do ar interior

No mundo acelerado de hoje, onde a maioria de nós passa significativas horas dentro de ambientes fechados, seja em casa, no trabalho ou em locais de lazer, a qualidade do ar que respiramos é mais importante do que nunca. A qualidade do ar interior (QAI) não é apenas um componente essencial do conforto em nossos espaços, mas um pilar fundamental para a nossa saúde e bem-estar. Como parte do Grupo Soler & Palau, líder mundial em ventilação e qualidade do ar, estamos na vanguarda do desenvolvimento de soluções inovadoras para garantir que o ar em seus espaços seja puro, fresco e saudável.

A Ciência da Qualidade do Ar Interior

Diversos estudos têm mostrado que a poluição do ar interior pode ser até cinco vezes superior à poluição externa. Isso se deve a uma variedade de fatores, incluindo, mas não se limitando a, compostos orgânicos voláteis (COVs), mofo, pólen, partículas finas e monóxido de carbono, que podem emanar de móveis, produtos de limpeza, materiais de construção e até mesmo de nossas atividades diárias.

A exposição prolongada a um ar interior de má qualidade tem sido associada a uma vasta gama de problemas de saúde, desde irritações nos olhos, nariz e garganta, até condições mais graves como asma, doenças respiratórias crônicas e, em casos extremos, pode contribuir para doenças cardíacas e câncer.

A Solução Através da Inovação

Como parte do Grupo Soler & Palau, estamos comprometidos em liderar a caminhada para um futuro onde o ar que respiramos dentro de nossos espaços seja tão fresco e limpo quanto o ar que encontramos na natureza. Nossas soluções de ventilação são projetadas não apenas para extrair o ar contaminado e introduzir ar fresco de fora, mas também para filtrar e purificar o ar, garantindo que os ambientes internos sejam seguros, confortáveis e propícios ao bem-estar.

Nossos produtos abrangem uma ampla gama de aplicações, desde soluções residenciais discretas até sistemas de ventilação industrial de alta capacidade, todos projetados com a mais alta tecnologia e inovação. A eficiência energética é uma prioridade, garantindo que, ao melhorar a qualidade do ar interior, não estejamos prejudicando o ambiente externo.

Compromisso com a Excelência

Como líder mundial, o Grupo Soler & Palau está na vanguarda da pesquisa e desenvolvimento em qualidade do ar e tecnologias de ventilação. Estamos comprometidos em oferecer produtos da mais alta qualidade, apoiados por um serviço ao cliente excepcional. Nossa missão é garantir que cada respiração que você dê dentro de seus espaços seja uma respiração de ar puro, seguro e revitalizante.

Conclusão

Investir na qualidade do ar interior é investir na saúde e no bem-estar de todos que compartilham nossos espaços. À medida que avançamos, o Grupo Soler & Palau continua dedicado a ser seu parceiro confiável em criar ambientes internos que não apenas promovam a saúde, mas também o bem-estar geral e a felicidade. Respire melhor, viva melhor com Soler & Palau.

O que é a qualidade do ar e por que é tão importante?

O ar é essencial para a existência dos seres vivos. O ser humano também exige condições que garantam higiene e conforto adicional. O ar externo é composto principalmente por dois elementos, Oxigênio e Nitrogênio, e outros gases cujas proporções estão na Tabela 1. Se esses gases não ultrapassarem os valores da Tabela 2, pode ser considerado ar “limpo”. Infelizmente os valores disparam, principalmente nas grandes cidades, levando a um ar “poluído”, como aparece na segunda coluna da mesma tabela.

Como se sabe, ventilar significa substituir uma parcela do ar interior considerada indesejável pela sua pureza, temperatura, humidade, odor, etc., por outro ar exterior com melhores condições. Mas se o ar exterior estiver contaminado, será necessário purificá-lo para reter os elementos contaminantes, como mostra esquematicamente a Figura 3.

Com a crise do petróleo em 1973, todos os países industrializados estabeleceram normas para conter o consumo de energia, especialmente aquecimento e refrigeração. O poder isolante das paredes e telhados foi aumentado e os fechamentos de portas e janelas foram melhorados para evitar perdas por convecção. Em suma, surgiram edifícios herméticos, equipados com sistemas de ventilação mecânica. Mas, para contribuir para a poupança de energia, parte do fluxo de ar extraído foi reciclado em percentagens crescentes até atingir limites exagerados. Além disso, se as instalações não forem limpas e desinfetadas regularmente, como é habitual, prolifera a propagação de contaminantes e microrganismos por todo o edifício. O sorridente leitor da Fig. 2, satisfeito por ter se isolado do exterior com uma janela hermética, impedindo a entrada de poluentes, poeira e ruído, logo começa a sofrer de alergias, irritações, ardor nos olhos e dores de cabeça.

O homem moderno passa mais de 80% do seu tempo em ambientes fechados e os fatores elencados têm consequências imediatas: as doenças alérgicas e pulmonares aumentam e a taxa de propagação de doenças infecciosas entre os usuários de um mesmo imóvel aumenta enormemente, principalmente se possuírem instalação de ar condicionado. Nos EUA, registaram-se 150 milhões de dias de absentismo por ano, enquanto a OMS estimou que 30% dos edifícios novos ou reabilitados sofrem deste defeito. Se o número de ocupantes afetados chegar a 20%, o imóvel é denominado Prédio Doente. Várias causas contribuem para isso, mas a ventilação insuficiente e inadequada tem sido apontada como a principal e indiscutível. Em 1968, 144 pessoas no Health Building em Pontiac, Michigan, EUA, contraíram uma doença com dores de cabeça, febre e dores musculares, que foi chamada de “febre de Pontiac”. Em 1976, num hotel da Filadélfia, durante uma convenção de ex-legionários, eles foram acometidos por uma bactéria, identificada como Legionella Pneumophila, cultivada e disseminada pelo ar condicionado, que levou 29 dos participantes ao túmulo. Atualmente, essa bactéria, pelos mesmos motivos, ataca anualmente de 25 a 45 mil pessoas, somente nos Estados Unidos.

Mas, além dos problemas de saúde que um sistema de ar condicionado com má manutenção, má limpeza e falta de ar primário pode causar, múltiplas causas contribuem para a contaminação do ar no interior do edifício. No passado, considerava-se que apenas o ser humano, com a expulsão do dióxido de carbono da sua respiração e a libertação do odor corporal, era responsável pela deterioração da qualidade do ar. Hoje sabe-se que os componentes orgânicos voláteis libertados pelos móveis, tintas, adesivos, vernizes, combustíveis, materiais de higiene pessoal e de limpeza doméstica contaminam significativamente o ar interior: insecticidas, rodenticidas, combustão directa no interior da sala, aerossóis, detergentes, limpeza a seco roupas que são arejadas em casa, tapetes, parquets e, principalmente, fumo de tabaco e, também, ambientadores com os quais queremos disfarçar o ambiente abafado. Um grupo muito importante de poluentes são os materiais de construção, entre os quais se destaca o formaldeído proveniente de aglomerados de madeira colados com resinas e alguns isolantes. E em certas áreas há rádon, que é particularmente perigoso. É um gás de origem natural que ameaça o câncer de pulmão e é liberado do rádio contido em alguns materiais como granito, pedra-pomes e rochas fosfáticas, além de águas profundas de poços. Nas residências aparece nos porões e nas Figs. 4 e 5 descrevem sua presença e a forma de controlá-la com ações adequadas e, principalmente, ventilação eficiente.

Diversas regulamentações estabeleceram que a ventilação necessária para proporcionar um ambiente higiênico aos ocupantes de um espaço fechado é da ordem de 7,5 litros por segundo por pessoa, pelo menos. Dependendo da função do local, considerado sala de fumadores, enfermarias, bares, etc., este valor aumenta até atingir mais do dobro ou triplo. Mas como tais fluxos entram em conflito com a poupança de energia, especialmente de aquecimento, são reduzidos, caindo no extremo oposto. A partir de uma pesquisa realizada em 350 edifícios e as causas das reclamações sobre a qualidade do ar interior estão reproduzidas na Tabela 3. Destaca a grande importância de uma ventilação suficiente mas também que existem outras causas que motivam desconfortos e indisposições.

Considerando a influência dos poluentes internos das instalações, percebe-se que são muito variados e que o ideal seria identificá-los previamente e descobrir as suas fontes de emissão. Atualmente fala-se em edifícios construídos com materiais de baixa emissão e há laboratórios que trabalham no assunto. Unidades foram estabelecidas para medir a qualidade do ar interno. O professor P. Ole Fanger, da Universidade Técnica da Dinamarca, define OLF como a poluição produzida por uma pessoa, que exerce um trabalho sedentário e uma higiene normal, tomando banho todos os dias e meio. Um móvel, uma mesa de escritório com seus papéis e utensílios, equivale a 2 Olfos e uma estante média, com livros, plantas e objetos de decoração, polui como 3 Olfos.

Em geral, os materiais de escritório emitem até 0,5 Olfs por metro quadrado. Uma pessoa ativa chega a 6 Olfs, um fumante contínuo pode chegar a 25 Olfs e um atleta 30 Olfs. DECIPOL é a percepção combinada através do nariz e dos olhos do sentido químico do ambiente, com sua carga de diferentes odores e elementos irritantes contidos no ar. A unidade é definida como a percepção de um Olf diluído por um fluxo de ar puro de 10 l/s.

A insatisfação causada por um Olf em função do coeficiente de ventilação, expressa por um grupo de pessoas que classifica o ambiente de um local como inaceitável no momento de adentrá-lo, está traçada na Figura 8. A relação entre os decípolos que reinam em um local e o número de pessoas insatisfeitas que sofrem com isso está representado na Figura 9. Um decipol insatisfaz 15% das pessoas investigadas e para chegar a 50% de insatisfeitos a poluição deve atingir 6 decípulos.

De acordo com isso, também foi estabelecido que um ambiente pode ser classificado com base nos decípolos. Prédios a partir de 10 decípolos são classificados como afetados pela Síndrome do Edifício Doente.

E, usando os Olfs e os Decípolos como unidades de poluição do ar, pode-se determinar a ventilação necessária da sala: Onde Q é o fluxo de ar exterior, G é a poluição interior e Ci, Co é a percepção interior e exterior das instalações consideradas. Esta fórmula é dada como uma indicação de como as unidades definidas são utilizadas para determinar uma vazão de ventilação necessária, mas nota-se que seu uso é muito problemático devido à dificuldade de avaliação dos termos C. Fanger dá valores com base na emissão dos materiais, mas os resultados têm sido questionados por serem muito elevados e envolverem custos energéticos consideráveis. A regulamentação atual estabelece valores para grandes espaços que variam de 0,4 a 1,5 l/s m² ocupados por não fumantes e de 1,7 a 5 l/s m² para fumantes, valores bem abaixo dos obtidos pela fórmula indicada.

Resumo

A Síndrome dos Edifícios Doentes é um fenômeno complexo em que a má ventilação se destaca como um importante fator de risco. O projeto dos sistemas de ventilação e ar condicionado deve levar em consideração a facilidade de limpeza e desinfecção regular dos equipamentos e dutos. Não é só o homem que polui o ar interior. Materiais de construção, móveis, tapetes, carpetes e revestimentos de parede, bem como utensílios e produtos domésticos produzem eflúvios poluentes. O fumo do tabaco, o radão, os COV, o dióxido de carbono e as partículas sólidas em suspensão destacam-se pela sua importância. Materiais de baixa emissão devem ser escolhidos nos projetos. A qualidade do ar exterior influencia significativamente a qualidade do ar interior. Se necessário, deve ser purificado nas entradas de ar. Duas novas unidades estão sendo propostas para medir a qualidade do ar: o OLF e o DECIPOL.

Qualidade do Ar e seus parâmetros de verificação

Há pelo menos dois anos que atravessamos uma pandemia em todo o planeta e as conclusões sobre a questão do contágio têm sido conhecidas com mais detalhe e como o Diretor-Geral da Organização Mundial da Saúde (OMS) disse em várias ocasiões, além de das medidas sanitárias, distanciamento e uso de máscaras faciais, é fundamental “ventilar melhor os espaços e investir em sistemas de ventilação”. Para edifícios novos, já existe uma cultura de projetar espaços para garantir uma boa ventilação, mas para edifícios existentes, que são a maioria e que incluem centros educacionais, espaços comerciais, escritórios, centros de entretenimento, etc., é essencial saber como a ventilação de cada espaço é baseado em cálculos e dados reais que dão a certeza de que existe uma boa ventilação, deve ser melhorada ou é necessário investir em uma melhor ventilação.

Como posso saber se os espaços estão bem ventilados?

Muito se tem falado sobre os tipos de ventilação, tanto passiva, digamos natural, quanto mecânica, com equipamentos de ventilação e, em última análise, cada espaço pode ter qualquer um desses dois, ou uma combinação de ambos, mas deve ser analisado o que cumpre parâmetros específicos que nos dão a certeza de que funciona bem e atinge o seu objetivo, diluindo os poluentes interiores com ar exterior “limpo”.

Existem recomendações internacionais a serem tomadas como base para a análise da ventilação, como ASHRAE, CIBSE, ISO, etc. que cada um tenha normas ou diretrizes para garantir a ventilação adequada nos espaços internos.

No Brasil, desde janeiro de 2018, vigora a Lei nº 13.589, que ficou conhecida como ‘Nova lei do ar condicionado’. Ela dispõe sobre a obrigatoriedade da manutenção de instalações e equipamentos de sistemas de climatização de ambientes e do monitoramento da qualidade do ar interior.

Essa lei obriga à execução de um Plano de Manutenção, Operação e Controle (PMOC) dos sistemas de ar condicionado. Isso vale para todos os edifícios de uso público e coletivo que possuem ambientes com ar interior climatizado artificialmente. A lei vale para todos os ambientes, sejam eles de uso geral, bem como os de uso restrito (processos produtivos, laboratoriais, hospitalares e outros), os quais podem estar também sujeitos a outros regulamentos específicos.

Também, existe um texto que tramita na Câmara dos Deputados, Projeto de Lei 4094/21 exige a análise periódica da qualidade do ar no interior dos edifícios ocupados pela administração pública e pelas empresas estatais ou de economia mista destinados ao atendimento coletivo das pessoas, aos serviços de saúde e ao ensino.

Pela proposta, a análise deverá seguir regulamentação técnica elaborada pelo Ministério da Saúde e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e será realizada independentemente da existência de sistemas de climatização.

Se identificados riscos de contaminação, as substâncias potencialmente nocivas terão monitoramento obrigatório. Serão exigidas ainda avaliações técnicas, com validade de até cinco anos, sobre as condições de ventilação que assegurem os requisitos mínimos de segurança quanto à qualidade do ar interior.

Fonte: Agência Câmara de Notícias

A ventilação dos espaços interiores já não é um capricho ou uma exigência de uma certificação sustentável, mas uma nova cultura que todos devemos adotar, para além da pandemia, senão por uma questão de saúde e bem-estar dos ocupantes, desde que seja permanente ou visitantes em cada lugar. Não basta dizer que abro uma janela e esta já foi ventilada, mas é necessário determinar o tipo de janela, as suas dimensões, a sua localização e as características do espaço interior que serve, ou conhecer o ar de ventilação fluxos que abastecemos com equipamentos mecânicos, para dar bem-estar e saúde a todos. Não vamos basear a questão da saúde das pessoas no pressuposto de que um espaço está bem ventilado, vamos analisar e ter a certeza que esses espaços, do ponto de vista da qualidade do ar, são adequados e reduzem significativamente os riscos de contágio.

Distribuição de Ar em Sistemas HVAC

No mundo, os espaços que possuem, ou não, condicionamento do ar geram uma sensação de conforto dependendo de sua localização e de diversas características físicas do ar, tais como; umidade, temperatura, velocidade do fluxo de ar e nível de ruído.

Os dois primeiros fatores podem ser tratados durante a climatização, ou seja, são tratados com a unidade de tratamento (Ventilador e Bobina, Unidade de Manuseio, etc) e os dois fatores seguintes são tratados com as unidades terminais (Difusores, Grelhas), ou seja, ou seja, é calculado e selecionado com níveis baseados em um padrão para distribuir o ar nas instalações com velocidades ótimas e com o mínimo de ruído possível, usando a técnica chamada “difusão de ar”.

Distribuição do ar no sistema HVAC

Difusão de ar

Difusão de ar Para fornecer ar em uma sala, é necessário o uso de “difusão de ar”, cujo objetivo principal é distribuir o ar corretamente, evitando gerar áreas de estagnação do ar que levam a áreas não ventiladas com maior concentração de CO2, ou seja, áreas contaminadas que por sua vez nos impedem de ter um espaço com temperatura e qualidade do ar homogêneas em toda a área ocupada. Quando falamos de difusão do ar, devemos levar em conta que o fator que afeta diretamente o comportamento do ar é a velocidade, o ar antes de passar por algum elemento de difusão (grade ou difusor) avança com certa velocidade, naquela velocidade é chamada de velocidade de pescoço, quando o ar está passando pelas aletas é chamada de velocidade efetiva, e uma vez que o ar deixa as aletas é chamada de velocidade de saída, essas velocidades dão ao ar o impulso para atender a certas distâncias (intervalos) e gerar níveis de ruído aceitáveis ​​para diferentes aplicações, mas também oferece a possibilidade de gerar espaços confortáveis ​​quando a velocidade terminal é atingida, que é o que afeta diretamente os ocupantes e é responsável por gerar um bom conforto térmico.

Velocidade terminal

As velocidades que são geradas quando o ar passa por um elemento de difusão nos permitem gerar espaços confortáveis ​​através da velocidade terminal, essa velocidade é a encontrada nas áreas ocupadas e é a que está em contato direto com os ocupantes (ver imagem) , normalmente existe um valor que você quer atingir para gerar um bom conforto térmico, para níveis comerciais fica entre 0,2 m/s e 0,3 m/s, como eu chego a essas velocidades? o comportamento que o ar está indo ter na saída do difusor ou grade, atualmente existem elementos que fornecem o ar gerando diferentes padrões de distribuição e deflexões da corrente de ar, essas deflexões nos ajudam a saber como o ar estará entrando nos espaços condicionados; quando o ar é fornecido verticalmente (sem deflexão), deve-se levar em consideração que a velocidade transportada pelo ar pode afetar a velocidade terminal, ou seja, a altura desempenha um papel importante no fornecimento do ar, por outro lado, quando fornecer ar com deflexão horizontal, podendo fazer uso do chamado “efeito coanda”, que consiste no comportamento que o ar tem quando está a menos de 30 cm do teto ou teto, este efeito é útil quando há alturas de 4 metros, pois permite misturar o ar acima da área ocupada e gerar uma temperatura homogênea em toda a sala climatizada.

Aplicação do efeito Coanda

Quando se pretende fazer uso do efeito coanda, é imprescindível conhecer o comportamento do ar sob o referido efeito; O efeito coanda será gerado enquanto existir um tecto ou plafond nas proximidades com uma distância inferior a 30cm, e não será gerado se estas condições não forem satisfeitas, como é o caso das instalações aparentes. Quando o efeito coanda é gerado, deve-se levar em consideração que o ar avança próximo ao teto enquanto sua velocidade diminui e sua temperatura aumenta, ou seja, ele se mistura com o ar do espaço até se desprender do teto e poder para entrar na área ocupada com as condições necessárias para um bom conforto térmico, o método ou ponto para saber quando o ar é liberado do teto pode ser encontrado nas fichas técnicas dos fabricantes (ver imagem) normalmente os fabricantes fornecem em suas fichas técnicas os valores de seleção como; fluxo de ar, queda de pressão, velocidade, níveis de ruído e alcance, sendo este último o valor para alcançar velocidades terminais confortáveis ​​e comportamento de efeito coanda. Normalmente, os fabricantes mencionam três valores de faixa em suas fichas técnicas, esses valores referem-se a velocidades do ar, por exemplo; escopo ? X1-X2-X3 , o primeiro valor (X1) refere-se quando o ar tem velocidade de 0,75 m/s, o segundo valor (X2) refere-se ao ar quando tem velocidade de 0,5 m/s, e o último valor (X3) refere-se ao ar quando carrega 0,25 m/s, quando o ar avança com o efeito coanda vai gerar o chamado “ponto crítico” que é quando o ar se desprende do teto, o ponto crítico ocorre quando o ar desce a uma velocidade de 0,5m/s, ou seja, na faixa X2, uma vez que este ponto ocorre, o ar descendente continua a se misturar fora da zona ocupada, até que sua temperatura aumente e sua velocidade diminua para condições de conforto.

Efeito Coanda

O chamado efeito coanda é muito útil para poder distribuir o ar corretamente dentro de um espaço condicionado, obedecendo a algumas limitações como; ter um teto ou teto a uma distância não superior a 30 cm e gerar o efeito coanda em alturas superiores a 3,5 – 4 metros. Quando o efeito coanda não é gerado, os valores de alcance fornecidos pelos fabricantes são reduzidos em aproximadamente 25% do alcance mostrado nas tabelas, pois o ar não gera esse efeito e não tem a possibilidade de avançar próximo ao teto. que desce antes de cumprir o escopo mostrado nas tabelas (instalações aparentes, espirodutos, entre outros.), este valor é considerado uma correção ao escopo sem efeito coanda, porém existe outra correção ao escopo, tal correção consiste em o delta T do ar, por exemplo; quando o ar de insuflação tem um delta T de 11°C em relação ao ar ambiente, ou seja, na zona condicionada há uma temperatura de 23°C e o ar de insuflação tem uma temperatura de 12°C, este caso é denominado conhecida como faixa não isotérmica, que nos diz que se o ar de insuflação for mais frio que o ar ambiente, ele é reduzido em 1,5% para cada °C de diferença de temperatura (ver fórmula 1) e também é afetado se o ar de insuflação for mais quente do que o ar ambiente, caso em que a faixa aumenta em 2% para cada °C de diferença de temperatura (ver fórmula 2).

Conclusões

O principal objetivo da difusão de ar deve ser gerar um bom conforto térmico e cumprir a parte correspondente ao movimento do ar, projetar ou instalar elementos de difusão de ar deve ser considerado como a única parte tangível para o ser humano, ou seja, se as sensações de conforto não são gerados dentro das áreas condicionadas, aumenta o número de pessoas insatisfeitas, o que leva a classificá-las como má difusão do ar. É notável considerar que o comportamento do ar pode ser afetado pelo efeito coanda e pela temperatura com que é injetado, por isso é necessário recorrer ao estudo e análise das correções que podem surgir ao selecionar meus elementos terminais como grades e difusores.

Acesse nosso site www.solerpalau.com.br e conheça nossas linhas de ventiladores.

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