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climatização
ventilação em edifícios Alfredo Costa Pereira & Pedro Costa Pereira Tekk engenheiros consultores
1.1. TIPOS DE VENTILAÇÃO A ventilação define-se como a introdução intencional de ar exterior em uma ou mais zonas de um edifício. Diz-se que a ventilação é natural quando se processa através da abertura de janelas, portas, grelhas ou outros dispositivos apropriados. Na ventilação natural o ar move-se sobretudo devido a gradientes de pressão devidos ao vento e a gradientes de densidade devidos a diferenças de temperatura (convecção natural). Quando o movimento de ar é provocado por elementos mecânicos, como os ventiladores, diz-se que se está perante ventilação mecânica. Em geral existe também entrada de ar exterior através de frinchas nas portas e janelas, e de outras aberturas ou fendas não intencionais. Este movimento de ar, que se designa por infiltrações, não é controlado e os caudais de ar dependem fortemente das condições climáticas, sobretudo do vento e do gradiente de temperatura interior/exterior. Embora, por vezes, se associe as infiltrações a um modo de ventilação natural, a verdade é que o conceito de ventilação implica um grau de intencionalidade e controlo em que as infiltrações não se enquadram. Os modos de ventilação natural e mecânica podem ser combinados no que se chama de ventilação híbrida. Por exemplo, um sistema pode ter grelhas de ventilação natural e um ventilador de extracção que é activado apenas quando o caudal de ar que entra pelas grelhas é insuficiente para as necessidades do espaço. Necessária uma saudável e boa qualidade do ar interior
Elevadas cargas térmicas ou necessidade de atmosfera controlada
SIM
Ar condicionado
NÃO Necessidade de filtrar o ar exterior
SIM
NÃO Elevado ruído exterior permanente
SIM
NÃO Pavimento extenso e pé direito muito elevado
SIM
Ventilação mecânica
Em termos de eficiência energética, a ventilação natural pode ser mais vantajosa na medida em que não há consumo por parte de ventiladores. Porém deve ter-se em conta que: • Devem ser assegurados os caudais de ar necessários em cada zona do edifício. A poupança energética não deve conseguir-se à custa de uma ventilação pobre e consequente défice de qualidade do ar. • O caudal de ar novo admitido no espaço deve ser razoavelmente controlado, já que se for frequentemente necessário climatizar caudais superiores às necessidades do espaço pode perder-se (e até superar-se largamente) na climatização a energia poupada na ventilação propriamente dita. No que respeita aos níveis de ruído, a ventilação natural compara-se favoravelmente com a mecânica na medida em que não existe ruído produzido pelo sistema de ventilação, e desfavoravelmente na medida em que é mais permeável ao ruído exterior, o que pode ser penalizante se o ambiente exterior tiver níveis de ruído elevados. Nos últimos tempos têm surgido no mercado grelhas de ventilação natural com atenuação do ruído vindo do exterior. Ambos os factores devem ser devidamente ponderados para cada situação em análise.
1.2. MÉTODOS DE MEDIÇÃO DAS TAXAS DE VENTILAÇÃO Os métodos de medição mais utilizados em ventilação são: • A porta ventiladora (para medição da permeabilidade de um espaço a infiltrações). Utilizando uma porta que integra um ventilador de grande débito, verifica-se qual o caudal de ar necessário para manter uma determinada diferença de pressão entre o interior e o exterior do compartimento (tipicamente 50 Pa); • A integração do perfil de velocidade (para caracterização do perfil de velocidade em condutas). Mede-se a velocidade (por exemplo com um anemómetro de fio quente ou de copos) em pontos específicos da secção da conduta e por integração obtém-se a velocidade média e o caudal; • O método dos gases traçadores, essencialmente utilizado para medir a taxa média de renovação do ar num espaço, mas que pode também ser aplicado à distribuição de ar em condutas. O princípio do método é a libertação de um gás inerte (por exemplo SF6) e análise da evolução da concentração desse gás, em um ou mais pontos do espaço, ao longo do tempo.
NÃO Previstas elevadas taxas de ventilação permanentes
SIM
Cext
SIM
Ventilação natural
Figura 1. Uma possível árvore de decisão sobre o tipo de ventilação a adoptar, também útil para a concepção do edifício de modo a poder utilizar ventilação natural.
Texto escrito de acordo com a antiga ortografia.
C • V
Figura 2. Método dos gases traçadores.
NÃO
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V
• V
NÃO Previsão de divisões internas
C
Se Cext = 0, V
dC td
• =– VC
– C = C0 e
• V t V
• V Sendo o tempo expresso em horas, ( ) representará a taxa de renoV vações por hora.