Dissertação Norma ABNT 16401 (1,2,3)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS ESCOLA DE ENGENHARIA PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICA

ANLISE CRTICA DA NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 16401-1 (INSTALAES DE AR CONDICIONADO SISTEMAS CENTRAIS E UNITRIOS PARTE 1 - PROJETO DAS INSTALAES), 16401-2 (PARMETROS DE CONFORTO TRMICO) E 16401-3 (QUALIDADE DO AR INTERIOR)

Jos Carlos Alfredo

Belo Horizonte, 31 de Agosto de 2011

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Jos Carlos Alfredo

ANLISE CRTICA DA NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 16401-1 (INSTALAES DE AR CONDICIONADO SISTEMAS CENTRAIS E UNITRIOS PARTE 1 - PROJETO DAS INSTALAES), 16401-2 (PARMETROS DE CONFORTO TRMICO) E 16401-3 (QUALIDADE DO AR INTERIOR)

Dissertao apresentada ao Programa de PsGraduao em Engenharia Mecnica da

Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Mecnica.

rea de concentrao: Calor e Fluidos. Orientador: Prof. Dr. Ricardo Nicolau Nassar Koury (Universidade Federal de Minas Gerais). Coorientador: Prof. Dr. Luiz Machado

(Universidade Federal de Minas Gerais)

Belo Horizonte Escola de Engenharia da UFMG 2011

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Universidade Federal de Minas Gerais Programa de Ps-Graduao em Engenharia MecnicaAv. Antnio Carlos, 6627 Campus Universitrio 31270-901 - Belo Horizonte MG Tel.: +55 31 3499-5145 - Fax.: +55 31 3443-3783 E-mail: [email protected]

ANLISE CRTICA DA NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 16401-1 (INSTALAES DE AR CONDICIONADO SISTEMAS CENTRAIS E UNITRIOS PARTE 1 - PROJETO DAS INSTALAES), 16401-2 (PARMETROS DE CONFORTO TRMICO) E 16401-3 (QUALIDADE DO AR INTERIOR)

JOS CARLOS ALFREDO

Dissertao submetida Banca Examinadora designada pelo Colegiado do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Mecnica da Universidade Federal de Minas Gerais em 31/08/2011, como parte dos requisitos necessrios obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Mecnica, na rea de concentrao de Calor e fluidos.

PROF. RICARDO NICOLAU NASSAR KOURY Orientador Doutor, Departamento de Engenharia Mecnica, UFMG

PROF. LUIZ MACHADO Coorientador Doutor, Departamento de Engenharia Mecnica, UFMG

PROF. LUIS CLUDIO ALVARENGA CRESPO Doutor, ENGEFRIL

PROF. FABRCIO JOS PACHECO PUJATTI Doutor, Departamento de Engenharia Mecnica, UFMG

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Dedico este trabalho aos meus filhos, Arthur, Andr e Felipe e Mara.

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AGRADECIMENTOS

Aos professores do curso de ps-graduao da UFMG, em especial ao meu Orientador, Dr. Ricardo Koury e ao meu Coorientador, Dr. Luiz Machado, pelo grande incentivo. Caixa Econmica Federal, pela oportunidade de aprender a cincia da Refrigerao e do Ar-condicionado em meu trabalho dirio ao longo dos ltimos 19 anos. Aos clientes, fornecedores, colaboradores e parceiros da ENGESCOM Refrigerao e Ar-condicionado Ltda., pela oportunidade de colocar em prtica tudo que venho aprendendo. A todos que, direta ou indiretamente, auxiliaram-me nesta caminhada.

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"Tudo flui e nada permanece; tudo se afasta e nada fica parado... voc no consegue se banhar duas vezes no mesmo rio, pois outras guas e ainda outras sempre vo fluindo... na mudana que as coisas acham repouso..." Herclito (540-480 a.C.)

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RESUMO

Esta dissertao tem como tema as instalaes de ar-condicionado e como objeto de estudo a Norma Brasileira ABNT NBR 16.401/2008 (Instalaes de Ar-Condicionado Sistemas Centrais e Unitrios, partes 1, 2 e 3, respectivamente, Projetos das Instalaes, Parmetros de Conforto Trmico e Qualidade do Ar Interior). Como objetivo, pretende apresentar, facilitar a compreenso e promover uma reflexo a respeito da Norma supracitada tanto para estudantes, docentes, profissionais da rea e demais interessados; compar-la com outras Normas, Resolues e Portarias; identificar seus impactos em diversos aspectos, inclusive na manuteno; e propor melhorias para sua prxima edio. Como essa Norma foi elaborada aproveitando em grande parte a experincia adquirida na formulao de vrias normas internacionais, em especial as normas oriundas da American Society Of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, e considerando que tais normas vm constantemente sendo atualizadas, alguns aspectos da Norma brasileira j demandam atualizaes. Em primeiro lugar, este trabalho apresenta o ciclo de refrigerao e seus diversos tipos de equipamentos; em segundo, apresenta a Norma Brasileira ABNT NBR 16.401/2008 seguida de outras Normas, Resolues e Portarias; em terceiro, promove discusso e anlise crtica da Norma em estudo e a sua utilizao prtica; por fim, apresenta as consideraes finais e as sugestes para novos trabalhos. Como metodologia, foram feitas leituras e anlises das Normas brasileiras e internacionais sobre o assunto, assim como reunies com a Associao Brasileira de Refrigerao, Ar-condicionado, Ventilao e Aquecimento; reunies com a ABNT (CB-55); reunies com profissionais da rea, agregando-se a esse processo terico-reflexivo a experincia profissional de dezenove anos do autor. Sabe-se que o conhecimento se d por meio de diversas formas, desde as lies bsicas dos primeiros anos do ensino fundamental at um constante processo de pesquisa; e que, aps adquirir o conhecimento, as pessoas passam a utiliz-lo e a test-lo no dia-a-dia, seja no trabalho, na academia ou em ambos. Nessa perspectiva, o desenvolvimento deste estudo se faz relevante, pois foi assim que se percebeu uma srie de oportunidades de melhorias que se fizeram revelar pelas reflexes comparativas da Norma Brasileira em anlise, outras Normas, Resolues e Portarias que discorrem sobre a mesma temtica e as reflexes do autor. Acredita-se que, se as oportunidades de melhorias sinalizadas neste estudo, como atualizao peridica, reviso ortogrfica, reviso da parte relativa filtragem do ar, definio mais clara de seu objetivo, melhor definio do que sistema de ar-condicionado central, introduo do termo circuito, dentre outras, forem implementadas, o pas poder dotar-se de uma

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excelente Norma destinada rea de ar-condicionado, conforto trmico e qualidade do ar interior; o que, consequentemente, atenderia ainda melhor s exigncias e s expectativas do mercado de refrigerao e ar-condicionado brasileiro.

Palavras-chave: Ar-condicionado, ABNT NBR 6401/1980, ABNT NBR 16401/2008, Qualidade do Ar Interior, Instalaes, Conforto Trmico.

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ABSTRACT

The present issue turns around Air-conditioning installation and aims to study the Brazilian Standard ABNT NBR 16.401/2008 (Air-conditioning Installations Central and Unitarian Systems, parts 1, 2 and 3, respectively, Installations Projects, Thermal Comfort Parameters, and Indoor Air Quality). Its goal is to present and make it easier to understand, as well as to stimulate a reflection around the same Standard, directed to students, professors, professionals on that area and everyone interested into it. It will be also compared to other similar Norms, Resolutions and Regulations; it intends to recognize its impacts in differents sectors, including maintenance, and to suggest improvements for its new future edition. As this Norm has been elaborated taking advantage of previous acquired experience of international Regulations, most of it from American Society of Heating, Refrigerating and AirConditioning Engineers, and having in mind that such regulations are updated regularly from time to time, some aspects of the Brazilian Standard demand already to be updated. In first place, this dissertation presents the basic refrigeration cycle and its differents kinds of equipaments; secondly, it presents the Brazilian Standard ABNT NBR 16.401/2008 according to other Standards, Resolutions and Regulations; thirdly, it promotes the debate and critical analysis of the Norm for study and its practical utilization. To conclude the study, presents its final considerations as well as suggestions for new works. The methodology for present study we took lectures and made an analysis of Brazilian and International Regulations on the subject, we held meetings with the Brazilian Refrigeration, Air-conditioning, Ventilation and Heating Association; other meetings with ABNT (CB-55) and similar meetings with professionals on that area, not to mention, beside all theoretical-reflexive process, the professional experience of the authors nineteen years on the job. We know that knowledge is acquired through different ways, from the basic lessons held in elementary school and going on and on by means of continual research process, so that, when we got to have the knowhow, people start to use and test it on daily life, at work, at school or at both. Under this perspective, the development of this study is significant because through it we can seize a number of opportunities to improve, which can be showed by comparatives thoughts over the Brazilian Standard, other Standards, Regulations and Resolutions around the theme, and the authors own reflections. We believe that, if the opportunities to improve marked on this study are seized, that is, periodical updating, orthographic revision, air filter revision, a clearer definition of its goal, a better definition of what really means central air-conditioning system,

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the introduction of the term circuit, and much more, our country will enjoy of an excellent Norm on air-conditioning, thermal comfort and Indoor Air Quality. This, obviously, would attend better Brazilian market demands and expectations in terms of refrigeration and airconditioning. Key words: Air-conditioning, ABNT NBR 16401/2008, ABNT NBR 6401/1980, Indoor Air Quality (IAQ), Installations, Thermal Comfort.

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1: Ciclo bsico de refrigerao..................................................................................27 FIGURA 2: Diagrama presso x entalpia do freon-22.............................................................28 FIGURA 3: Ciclo terico de refrigerao por compresso de vapor........................................28 FIGURA 4-A: Compressor hermtico do tipo Scroll marca ELGIN........................................30 FIGURA 4-B: Compressor Hermtico do tipo alternativo.......................................................30 FIGURA 4-C: Compressor Hermtico do tipo Rotativo marca ELGIN...................................31 FIGURA 4-D: Compressor Semi-hermtico do tipo Parafuso.................................................31 FIGURA 4-E: Compressor Semi-hermtico do tipo Alternativo Aberto.................................31 FIGURA 4-F: Compressor Alternativo Semi-Hermtico.........................................................32 FIGURA 4-G: Compressor Alternativo Semi-Hermtico........................................................32 FIGURA 4-H: Compressor Alternativo Semi-Hermtico .......................................................32 FIGURA 4-I: Compressor Centrfugo......................................................................................33 FIGURA 4-J: Compressor Centrfugo .....................................................................................33 FIGURA 5-A: Condensador resfriado a ar ..............................................................................34 FIGURA 5-B: Condensador resfriado a ar ..............................................................................34 FIGURA 5-C: Condensador resfriado a gua...........................................................................35 FIGURA 5-D: Condensador resfriado a gua ..........................................................................35 FIGURA 6: Evaporador............................................................................................................36 FIGURA 7-A: Vlvula de Expanso marca ELGIN.................................................................36 FIGURA 7-B: Esquema de uma Vlvula de Expanso Termosttica......................................36 FIGURA 8: Esquema do sistema de ar-condicionado com condensao a ar..........................37 FIGURA 9: Esquema do sistema de ar-condicionado com condensao a gua......................37 FIGURA 10: Fan Coil - catlogo YORK..................................................................................38 FIGURA 11: ACJ vista externa - catlogo YORK ...............................................................39 FIGURA 12: ACJ vista interna - catlogo CARRIER...........................................................40 FIGURA 13: Instalao residencial sistema Minisplit..........................................................42 FIGURA 14: Minisplit do tipo piso-teto - catlogo CARRIER................................................43 FIGURA 15: Minisplit do tipo parede (hi-wall) catlogo CARRIER...................................43 FIGURA 16: Minisplit do tipo cassete - catlogo CARRIER..................................................44 FIGURA 17: Splito unidade interna - catlogo YORK.......................................................45 FIGURA 18: Self contained a ar (condensador incorporado) catlogo TRANE......................46

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FIGURA 19: Chillers com condensao a gua e a ar..............................................................48 FIGURA 20: Sistema de circulao de gua gelada no chiller.................................................48 FIGURA 21: Torres de resfriamento, bombas e tubulao......................................................50

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LISTA DE FRMULAS

FRMULA (1)

n = 120.f, onde: p

n: Rotaes por minuto (rpm). f: Freqncia da rede (Hz) p: Quantidade de plos do motor..............................................................................................49

FRMULA (2)

= qw___ , onde: cp.t

: Taxa de fluxo de massa de gua em (L/h.TR). qw: Calor recebido pela gua no condensador (kcal/h). cp: Calor especfico da gua ( 1 kcal/kg.C).t: Diferena de temperatura entre a entrada e a sada da gua de condensao (5,5 C).......51

FRMULA (3)

Vef = Pz x Fp + Az x Fa, onde:

Vef: Vazo eficaz de ar exterior (L/s). Fp: Vazo por pessoa (L/s.pessoa). Fa: Vazo por rea til ocupada (L/s.m2). Pz: Nmero mximo de pessoas na zona de ventilao. Az: rea til ocupada pelas pessoas (m2)................................................................................83

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LISTA DE LETRAS UTILIZADAS EM FRMULAS

Az rea til ocupada pelas pessoas (m) Fa Vazo por rea til ocupada (L/s*m) Fp Vazo por pessoa, expressa em litros por segundo (L/s*pessoa). Pz Nmero mximo de pessoas na zona de ventilao Vef Vazo eficaz de ar exterior, expressa em litros por segundo (L/s) n Rotaes por minuto (rpm). f Freqncia (Hz). p Quantidade de plos de um motor (adimensional). - Taxa de fluxo de massa de gua (L/h.TR).

qw - Calor recebido pela gua no condensador (kcal/h). cp - Calor especfico da gua ( kcal/kg.C).t - Diferena de temperatura entre a entrada e a sada da gua de condensao (C)

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1 Posio do mercado de ar-condicionado no Brasil ...........................................41

TABELA 2 Proposta para nova classificao dos sistemas de ar-condicionado..................93

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LISTA DE UNIDADES

Btu British Thermal Unit. psig Pound force per square inch gauge (libras por polegada quadrada manomtrica) TR - Tonelada de Refrigerao. C Grau Celsius. h Hora. m Metro. L Litro. Hz Hertz. kcal Quilocaloria. kg - Quilograma. s Segundo.

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LISTA DE SIGLAS

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas. ABRAVA Associao Brasileira de Refrigerao, Ar-condicionado, Ventilao e Aquecimento. ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists ACJ - Ar Condicionado de Janela ANSI American National Standards Institute, EUA ANVISA Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria. ASHRAE American Society Of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers BAC Bomba de gua de Condensao BAG Bomba de gua Gelada CB Comit Brasileiro. CLF Cooling Load Factor Method CLTD Cooling Load Temperature Difference COS Compostos Orgnicos Semivolteis COV Compostos Orgnicos Volteis CRT Cathodic Ray Tube EPA Environmental Protection Agency IAQ Indoor Air Quality (Qualidade do Ar Interior) LCD Liquid Cristal Display MAK ndice de exposio mximo recomendado para ambientes industriais, desenvolvido pela Deutsche Forschungs Gemeinschaft (Alemanha), uma instituio similar U.S. National Institutes of Health e NIOSH. NAAQS National Ambient Air Quality Standards NBR Norma Brasileira Registrada NIOSH National Institute for Occupational Safety and Healt, EUA. OSHA Occupational Safety and Health Administration. PM2.5 Particulate Matter Smaller than 2.5 Micrometers (material particulado menor que 2,5 micrometros) PMOC Plano de Manuteno, Operao e Controle RE Resoluo RTS Radiant Time Series Method

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SMACNA Sheet Metal and Air Conditioning Contractors Association. SWKI Swiss Society of Building Technology-Engineers TA Time Averaging TAB Testes, Ajustes e Balanceamento TDC Transverse Flange Duct System TETD Total Equivalent Temperature Difference TFM Transfer Function Method U.S. EPA United States Environmental Protection Agency VRF Variable Refrigerant Flow (Fluxo de Refrigerante Varivel) VRV Volume de Refrigerante Varivel.

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SUMRIO

1 INTRODUO....................................................................................................................23 1.1 Justificativa e relevncia..................................................................................................24 1.2 Objetivos............................................................................................................................25 2 REVISO BIBLIOGRFICA............................................................................................27 2.1 Ciclo bsico de refrigerao.............................................................................................27 2.2 Tipos de condensao........................................................................................................37 2.2.1 Condensao a ar............................................................................................................37 2.2.2 Condensao a gua.......................................................................................................37 2.3 Tipos de expanso.............................................................................................................38 2.3.1 Expanso direta...............................................................................................................38 2.3.2 Expanso indireta...........................................................................................................38 2.4 Tipos de equipamentos de ar-condicionado....................................................................39 2.4.1 Aparelho de Ar Condicionado de Janela.......................................................................39 2.4.2 Minisplit...........................................................................................................................40 2.4.2.1 Minisplit do tipo piso-teto...........................................................................................42 2.4.2.2 Minisplit do tipo parede.............................................................................................43 2.4.2.3 Minisplit do tipo cassete.............................................................................................43 2.4.3 Splito..............................................................................................................................44 2.4.4 Self Contained.................................................................................................................45 2.4.4.1 Self Contained com condensador a ar incorporado .............................................. 46 2.4.4.2 Self Contained com condensador a ar remoto..........................................................47 2.4.4.3 Self Contained com condensao a gua...................................................................47 2.4.5 Resfriador de Lquido (Chiller)......................................................................................47 2.4.6 Roof Top..........................................................................................................................49 2.4.7 VRV (Sistema com volume de refrigerante varivel).....................................................49 2.4.8 Torre de resfriamento de gua.......................................................................................50 2.5 Os sistemas de filtragem...................................................................................................51 2.6 Sistemas de tratamento e distribuio do ar..................................................................52 2.6.1 Casa de mquinas...........................................................................................................52 2.6.1.1 Dispositivo para captao de ar exterior..................................................................52 2.6.1.2 Dispositivo para captao do ar de retorno..............................................................52 2.6.2 Rede de dutos...................................................................................................................53 2.6.4 Colarinhos.......................................................................................................................53 2.6.5 Bocas de insuflao de ar (Grelhas e Difusores)...........................................................54 2.7 Carga trmica....................................................................................................................54 2.8 Norma ABNT NBR 6401/1980.........................................................................................54

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2.9 Normas ANSI/ASHRAE Standard 62.1..........................................................................55 2.9.1 Propsito da norma.........................................................................................................57 2.9.2 Escopo da norma.............................................................................................................57 2.9.3 Definies........................................................................................................................58 2.9.4 Sistemas e equipamentos.................................................................................................58 2.9.5 Procedimentos.................................................................................................................59 2.9.6 Construo e partida de sistemas...................................................................................59 2.9.7 Operao e manuteno.................................................................................................59 2.9.8 Referncias......................................................................................................................60 2.9.9 Apndices.........................................................................................................................60 2.10 Portaria 3523/98 do Ministrio da Sade (Regulamento Tcnico para Procedimentos de Verificao Visual dos Procedimentos de Limpeza).....................61 2.11 Resoluo ANVISA 009/2003 (Padres Referenciais de Qualidade do Ar Interior em Ambientes Climatizados Artificialmente de Uso Pblico e Coletivo)...62 2.11.1 Fungos...........................................................................................................................63 2.11.2 Dixido de Carbono (CO2)...........................................................................................63 2.11.3 Aerodispersides............................................................................................................63 2.11.4 Temperatura..................................................................................................................63 2.11.5 Umidade.........................................................................................................................64 2.11.6 Taxa mnima de renovao do ar.................................................................................64 2.11.7 Filtros............................................................................................................................64 2.11.8 Velocidade do ar............................................................................................................64 2.11.9 Periodicidade de Manuteno......................................................................................65 2.11.10 Possveis Fontes de Poluentes Biolgicos..................................................................65 2.11.11 Possveis fontes de poluentes qumicos......................................................................65 2.11.12 Estratgias de amostragem.........................................................................................65 2.11.13 Responsabilidade Tcnica...........................................................................................66 2.12 Norma ABNT NBR 16.401/2008....................................................................................66 2.12.1 Partes componentes.......................................................................................................67 2.12.2 Parte Um Projeto das instalaes..............................................................................67 2.12.3 Parte Dois Parmetros de conforto trmico..............................................................67 2.12.4 Parte Trs Qualidade do ar interior..........................................................................68 3 METODOLOGIA................................................................................................................70 4 DISCUSSO E ANLISE CRTICA................................................................................71 4.1 ndices de renovao de ar exterior.................................................................................72 4.2 Dados climatolgicos de projeto......................................................................................72 4.3 Diagramao e formatao final da norma....................................................................73 4.4 Referncias a documentos substitudos...........................................................................73 4.5 Falta de regulamentao dos equipamentos do tipo Minisplit.....................................73

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4.6 Nomenclatura dos equipamentos.....................................................................................74 4.6.1 Splito..............................................................................................................................74 4.6.2 Self Contained.................................................................................................................75 4.6.2.1 Self Contained com condensador a ar incorporado.................................................75 4.6.2.2 Self Contained com condensador a ar remoto..........................................................75 4.6.3 Resfriadores de lquido (chiller).....................................................................................75 4.6.4 Roof Top..........................................................................................................................76 4.6.5 Central multi-split VRV (vazo de refrigerante varivel)..............................................76 4.6.6 Torre de resfriamento de gua.......................................................................................77 4.6.7 Definio de Minisplit.....................................................................................................77 4.7 Os sistemas de filtragem...................................................................................................78 4.8 Sistemas de tratamento e distribuio do ar..................................................................79 4.8.1 Casa de mquinas...........................................................................................................79 4.8.1.1 Dispositivo para captao de ar exterior..................................................................80 4.8.1.2 Dispositivo de captao do ar de retorno..................................................................80 4.8.2 Rede de dutos...................................................................................................................80 4.9 Carga trmica....................................................................................................................82 4.9.1 Vazo de ar externo.........................................................................................................83 4.9.2 Adequao s regulamentaes existentes.....................................................................84 4.9.3 Atendimento s normas de eficincia energtica...........................................................84 4.9.3.1 Envoltria....................................................................................................................85 4.9.3.2 Iluminao...................................................................................................................85 4.9.3.3 Condicionamento de ar...............................................................................................85 4.9.4 Utilizao de sistemas de controle e automao para regulagem de vazo..................86 4.9.5 Utilizao de programas de computador para clculo da carga trmica......................86 4.9.6 Fontes internas de calor e umidade (anexo C)..............................................................87 4.10 Diviso em mdulos, utilizao de inversores de frequncia e automao................88 4.11 Nvel de rudo..................................................................................................................89 4.12 Instalao eltrica...........................................................................................................91 4.13 Testes, ajustes e balanceamento (TAB).........................................................................91 4.14 Definio do tipo de retorno do ar.................................................................................91 4.15 Definio de sistema de ar-condicionado central.........................................................92 4.16 Aspectos gerais e especficos...........................................................................................94 4.17 Aspectos especficos da parte um (projetos das instalaes).......................................94 4.17.1 Procedimento de elaborao e documentao do projeto (item quatro).....................94 4.17.2 Condies climticas e termoigromtricas de projeto (item cinco).............................95

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4.17.3 Critrios de projeto do sistema (item sete)....................................................................95 4.17.4 Critrios de seleo-componentes principais e meios de difuso de ar (itens 8 e 9)..95 4.17.5 Projeto de distribuio do ar (item dez)........................................................................96 4.17.6 Linhas frigorficas (item treze).....................................................................................96 4.17.7 Dados climticos (anexo A)..........................................................................................96 4.17.8 Bibliografia....................................................................................................................96 4.18 Aspectos especficos da parte dois (Parmetros de conforto trmico).......................97 4.18.1 Fatores que afetam o conforto trmico (item trs)......................................................97 4.18.2 Avaliao das condies de conforto trmico (item quatro).......................................97 4.18.3 Parmetros de conforto (item cinco)............................................................................97 4.18.4 Avaliao e controle (item seis)....................................................................................97 4.18.5 Bibliografia....................................................................................................................98 4.19 Aspectos especficos da parte trs (Qualidade do ar interior)....................................98 4.19.1 Condies gerais (item quatro).....................................................................................98 4.19.2 Ventilao (item cinco).................................................................................................99 4.19.3 Filtragem (item seis).....................................................................................................99 4.19.4 Unidades de tratamento de ar (item sete)...................................................................100 4.19.5 Requisitos de manuteno relativos qualidade do ar (item oito)............................100 4.19.6 Anexos A, B, C e D......................................................................................................101 5 CONSIDERAES FINAIS E SUGESTES PARA UM PRXIMO TRABALHO......................................................................................................................102 5.1 Atualizaes peridicas...................................................................................................102 5.2 Reviso ortogrfica.........................................................................................................103 5.3 Filtragem..........................................................................................................................103 5.4 Definio clara de seu objetivo......................................................................................103 5.5 Definio de sistema de ar condicionado central.........................................................103 5.6 Definio de circuitos......................................................................................................104 5.7 Torres de resfriamento...................................................................................................104 5.8 Outras recomendaes para reviso e aperfeioamento da norma............................104 5.9 Sugestes para os prximos trabalhos..........................................................................105 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..........................................................................106

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1 INTRODUO

O Brasil precisava de uma norma nacional acerca de projeto de sistemas de ar condicionado, parmetros de conforto trmico e qualidade do ar interior, porque a ltima norma brasileira anterior a de 2008 que tratava desse assunto era a norma ABNT NBR-6401, de 1980, cujo ttulo Instalaes Centrais de Ar-condicionado Parmetros Bsicos de Projeto. E, nos ltimos 31 anos que se seguiram desde que tal norma foi publicada, o segmento de refrigerao e ar-condicionado teve que se adaptar a uma verdadeira revoluo que envolveu tanto os aspectos tecnolgicos quanto os trabalhistas, de sade e bem estar, de qualidade do ar interior e meio-ambiente. Em termos tecnolgicos, a partir de 1980 houve uma gradual substituio dos compressores alternativos por compressores do tipo scroll, parafuso e rotativos, a introduo macia da eletrnica nos equipamentos, o que substituiu os comandos eltricos por placas eletrnicas e, atualmente, j se tem os sistemas dotados de inversores de frequncia, que conferem velocidades variveis aos compressores, bombas e ventiladores. Por sua vez, o aumento das exigncias das empresas em termos de SMS (Sade, Medicina e Segurana no Trabalho), a preocupao com a ergonomia, o gradual aumento da potncia dos equipamentos de informtica utilizados nas estaes de trabalho e nos sistemas de processamento de dados tambm exigiram que os sistemas de ar-condicionado e refrigerao respondessem altura no sentido de climatizar os ambientes e as pessoas neles inseridas. J a qualidade do ar interior, aspecto praticamente inexistente em 1980, ganhou, desde 1998, com a edio da Portaria 3523 do Ministrio da Sade, uma conotao importante dentre as atividades que o profissional de climatizao tem que exercer. Mais recentemente, com os protocolos de Montreal e Kyoto, que tratam da proteo da camada de oznio e da reduo do aquecimento global, o profissional de ar-condicionado e refrigerao teve que agregar s suas atividades a necessidade de substituir os refrigerantes do tipo CFC e HCFC, visando reduzir os impactos de tais fluidos no meio ambiente. Tudo isso demandava uma norma tcnica mais moderna e mais adaptada aos novos tempos, e a norma ABNT NBR 16.401/2008, veio preencher essa lacuna que existia na legislao tcnica brasileira.

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A nova norma, em que h a necessidade de ser constantemente revisada dentro dos intervalos mnimos de cinco anos estabelecidos pela ABNT, contemplou quase todas as necessidades atuais da rea de ar-condicionado em nosso pas. Contudo, como essa norma foi feita aproveitando em grande parte a experincia adquirida na formulao de vrias normais internacionais, em especial as normas oriundas da ASHRAE, e considerando que tais normas vm constantemente sendo atualizadas, alguns aspectos da norma brasileira j demandam atualizaes. Nessa perspectiva, o presente estudo visa apresentar e promover reflexes a respeito da norma ABNT NBR 16.401/2008, comparando-a com outras Normas, Resolues e Portarias; identificar seus impactos em diversos aspectos, inclusive na manuteno; e no que se fizer necessrio propor melhorias para sua prxima edio.

1.1

Justificativa e relevncia

Sabe-se que o conhecimento se d por meio de diversas formas, desde as lies bsicas dos primeiros anos do ensino fundamental, do ensino mdio, do ensino superior at um constante processo de pesquisa; e que, aps adquirir o conhecimento, as pessoas passam a utiliz-lo e a test-lo no dia-a-dia, seja no trabalho, na academia ou em ambos. O conhecimento, aps ser descoberto, testado e dado como concludo sua utilizao prtica, normatizado atravs de diferentes sistemas de normatizao, de forma a assegurar que a sua aplicao se d em estrita observncia aos preceitos tcnicos e no interesse da sociedade. A norma tcnica geralmente um trabalho conduzido por uma associao nacional ou internacional de normas tcnicas e realizado com a participao de uma equipe multidisciplinar composta por universidades, representantes do governo, produtores, consumidores, profissionais do ramo, conselhos de classe e outros. As normas tcnicas internacionais relativas s reas de aquecimento, refrigerao e arcondicionado normalmente so oriundas da ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers, Inc.), sediada em Atlanta, USA. No Brasil, as normas tcnicas so elaboradas pela ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas) e as normas relativas especificamente rea de ar-condicionado atualmente

25

so elaboradas no Comit Brasileiro de Refrigerao (ABNT/CB-55), pela Comisso de Estudos de Instalaes de Ar-condicionado. Atualmente, a norma brasileira que regulamenta as atividades de ar-condicionado a ABNT NBR 16.401/2008, partes 1 (Instalaes de Ar-condicionado Sistemas Centrais e Unitrios Projetos das Instalaes), 2 (Parmetros de Conforto Trmico) e 3 (Qualidade do Ar Interior). Assim, o presente trabalho se faz relevante e justificvel na medida em que a norma que ora se faz corpus de reflexo e de anlise crtica neste estudo, regulamenta os projetos, as instalaes e os servios de manuteno da qualidade do ar interior em todos os sistemas de ar-condicionado do Brasil, sendo, portanto, a legtima referncia normativa brasileira nessa rea do conhecimento. No mais, ao se perceber uma srie de oportunidades de melhorias que se fizeram revelar pelas reflexes comparativas da Norma Brasileira em anlise, outras Normas, Resolues e Portarias que discorrem sobre a mesma temtica e as reflexes do autor neste estudo; acredita-se que, se tais sinalizaes fomentadas forem apreciadas e implementadas, a presente anlise poder contribuir de forma significativa para que o pas possa dotar-se de uma excelente Norma destinada rea de ar-condicionado, conforto trmico e qualidade do ar interior. O que, consequentemente, atender ainda melhor s exigncias e s expectativas do mercado de refrigerao e ar-condicionado brasileiro.

1.2

Objetivos

Realizar uma anlise crtica da norma, visando difundir o seu conhecimento e contribuir para a sua atualizao e aperfeioamento. Facilitar a compreenso da norma ABNT NBR 16.401/2008 aos estudantes, docentes, profissionais da rea e demais interessados. Comparar a norma ABNT NBR 16.401/2008 com a verso anterior, a ABNT NBR 6.401/1980, identificando e criticando as alteraes. Comparar e confrontar a ABNT NBR 16.401/2008 com outras normas brasileiras da rea de ar-condicionado, identificando a existncia de eventuais inconsistncias ou confuses entre elas, em especial com relao Portaria 3523 (1998) do Ministrio da Sade e a RE ANVISA 009 (2003).

26

Comparar a ABNT NBR 16.401/2008, principalmente a sua parte trs (Qualidade do ar Interior), com outras normas internacionais, em especial com a norma ANSI/ASHRAE Standard 62.1 (2010). Discutir e realizar uma anlise crtica, cientfica e da norma brasileira ABNT NBR 16.401/2008 em funo da legislao brasileira e das tendncias mundiais, identificando defasagens com as atualizaes de conhecimentos posteriores, em especial aquelas oriundas da ASHRAE, j que, depois dessa norma, j foram publicados trs handbooks daquela associao. Analisar essa norma luz das mais recentes regulamentaes relativas eficincia energtica, em especial a regulamentao brasileira de etiquetagem. Identificar os impactos dessa norma nas atividades de instalao, manuteno e preservao da boa qualidade do ar interior. Analisar os impactos e a aplicao dessa norma no mercado brasileiro de arcondicionado aps trs anos de seu lanamento e, por fim, sugerir melhorias para a sua prxima edio. Esta dissertao composta por cinco captulos. O primeiro faz a introduo, apresenta o ciclo de refrigerao e seus diversos tipos de aparelhos; o segundo trata da reviso bibliogrfica, apresenta a Norma Brasileira ABNT NBR 16.401/2008 seguida de outras Normas, Resolues e Portarias; o terceiro aborda a metodologia aplicada, em que foram feitas leituras e anlises das normas brasileiras e internacionais sobre o assunto, assim como reunies com a Associao Brasileira de Refrigerao, Ar-condicionado, Ventilao e Aquecimento, reunies com a ABNT (CB-55), reunies com profissionais da rea, agregando-se a esse processo terico-reflexivo a experincia profissional de dezenove anos do autor; o quarto promove discusso e anlise crtica da Norma em estudo e a sua utilizao prtica; o quinto apresenta as consideraes finais e as sugestes para novos trabalhos.

27

2

REVISO BIBLIOGRFICA

Antes de se iniciar a reviso da norma, se faz necessrio promover a reviso dos conceitos bsicos de ar-condicionado para que o leitor se familiarize com tais fundamentos e possa melhor compreender as anlises que sero feitas por meio deste trabalho.

2.1

Ciclo bsico de refrigerao

Conforme Creder (1990), o sistema de refrigerao por compresso de vapor composto principalmente por quatro componentes: Compressor, Condensador, Dispositivo de Expanso e Evaporador como se explicita na figura 1 abaixo:

Legenda Qa - Calor absorvido; Qr - Calor rejeitado; 1 Regio de baixa presso e fase gasosa; 2 Regio de alta presso e fase gasosa; 3 Regio de alta presso e fase lquida; 4 Regio de baixa presso e fase lquido/vapor (flash gas).

CONDENSADOR

EVAPORADOR

Figura 1: Ciclo Bsico da refrigerao Fonte: CREDER, 1990

28

O ambiente a ser condicionado, a uma temperatura mdia de 24 C, transfere calor para o ar e este forado a passar pela serpentina do evaporador, composta de tubos de cobre (podendo ser tambm de alumnio, ferro galvanizado, etc., dependendo do fluido refrigerante) e aletas, frequentemente de alumnio (podendo ser tambm de cobre), que transferem calor para o fluido refrigerante que circula dentro do tubo.

Detalhes do diagrama ph

Figura 2: Diagrama Presso x Entalpia do Freon-22 Fonte: ASHRAE, 2009

Diagrama presso x entalpia

Figura 3: Ciclo terico refrigerao por compresso de vapor Fonte: TRANE, 95

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O fluido refrigerante entra no evaporador a uma temperatura de aproximadamente 0C (em sistemas que utilizam o gs R-22), na regio entre lquido saturado e vapor saturado do diagrama PxH (Figura 3), normalmente com um ttulo na faixa de 0,20. Em virtude desta troca de calor forada, o refrigerante passa por uma transformao, saindo do estado saturado para o estado de vapor ligeiramente superaquecido (em torno de 8C a 12 C, no caso de compressor alternativo, sendo menor no caso de compressores do tipo scroll) e aspirado para dentro do compressor. Esse fenmeno de passagem do estado saturado para o estado de vapor se denomina expanso, evaporao ou ebulio. Dentro do compressor, o refrigerante submetido a uma compresso, aumentando sua presso manomtrica para aproximadamente 280 psig (sistema com condensao a ar e refrigerante R-22) e sua temperatura para aproximadamente 80 C. Aps sair do compressor, esse refrigerante chega ao condensador, onde ele passa novamente por uma transformao fsica, saindo do estado de vapor superaquecido para vapor saturado, depois lquido saturado e, posteriormente, lquido subresfriado. A esse fenmeno de passagem do estado de vapor para lquido denominamos condensao. No condensador com condensao a ar, essa perda de calor se faz porque um ventilador provoca a passagem do ar externo a uma temperatura inferior temperatura do fluido refrigerante (aproximadamente 35C dependendo da regio e da estao do ano) e este ar troca calor com o fluido refrigerante. Toda energia recebida pelo fluido refrigerante na forma de calor (que entra no evaporador) e trabalho (do compressor) ao longo do ciclo de refrigerao dissipada na forma de calor, que descarregado na atmosfera. Quando a condensao a gua, o processo similar, porm, nesse caso, o calor recebido pelo fluido refrigerante transferido para a gua de condensao e, posteriormente, na torre de resfriamento, descarregado na atmosfera. Para que o refrigerante retorne ao evaporador a uma temperatura na faixa de 0C, de modo que possa novamente se constituir em um eficiente receptor de calor, ele passa por um dispositivo de expanso, normalmente vlvula de expanso termosttica (isoentlpica), em que ele submetido a uma grande perda de presso que resulta em perda tambm de temperatura. A presso manomtrica do refrigerante na sada da vlvula de expanso de aproximadamente 60 psig e a temperatura situa-se na faixa de 0 C. Este refrigerante direcionado para a entrada do evaporador onde o ciclo de refrigerao reiniciado. Neste ciclo de refrigerao existem trs principais linhas de refrigerante. Linha de descarga, que vai do compressor ao condensador, que se caracteriza por levar o refrigerante na forma gasosa a alta presso e alta temperatura (280 psig e 80C). Linha

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de lquido, que vai do condensador vlvula de expanso, onde o fluido refrigerante est a uma temperatura em torno de 45C e presso por volta de 280 psig. Linha de suco, ou de baixa presso, que vai da sada do evaporador at a entrada do compressor (Presso de 60 psig e temperatura de 12C aproximadamente, para o R-22). Para se ter uma melhor concretizao desse ciclo de refrigerao segue uma sequncia fotogrfica de modelos das peas que fazem parte desse processo:

FIGURA 4-A: Compressor hermtico do tipo Scroll marca ELGIN. Disponvel em: < http://www.elgin.com.br/portalelgin/Site/Produto/Detalhe/ProdutoDetalhe.aspx?idprod=184&sm=p102 > Acesso em: 07/10/2011.

Figura 4-B: Compressor Hermtico do tipo alternativo. Disponvel em: < http://www.refrigeracao.net/Topicos/compressores_2.htm > Acesso em: 07/10/2011.

31

Figura 4-C: Compressor Hermtico do tipo Rotativo marca ELGIN. Disponvel em: < http://www.elgin.com.br/portalelgin/Site/Produto/Detalhe/ProdutoDetalhe.aspx?idprod=185&sm=p103 > Acesso em: 07/10/2011.

Figura 4-D: Compressor Semi-hermtico do tipo Parafuso. Disponvel em: < http://www.schaeffler.com.br/content.schaeffler.com.br/pt/branches/industry/pneumatics_1/applpneumati cs/compressors/screwtypecompressors_1/screw_type_compressors.jsp > Acesso em: 07/10/11.

Figura 4-E: Compressor Semi-hermtico do tipo Alternativo Aberto. Disponvel em: < http://www.refrigeracao.net/Topicos/compressores_2.htm > Acesso em: 07/10/2011.

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Figura 4-F: Compressor Alternativo Semi-Hermtico. Disponvel em: < http://www.copeso.com.br/imagem/compressores/cp2.gif > Acesso em: 07/10/2011

Figura 4-G: Compressor Alternativo Semi-Hermtico. Disponvel < http://www.nmrefrigeracao.com.br/images/compressor.jpg > Acesso em: 10/10/2011.

Figura 4-H: Compressor Alternativo Semi-Hermtico. Disponvel em:< http://btob.com.br/mediac/400_0/media/SRC-F.JPG > Acesso em: 10/10/2011.

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Figura 4-I: Compressor Centrfugo. Disponvel em: < http://static.hsw.com.br/gif/super-charger-12.jpg >. Acesso em 10/10/2011.

Figura 4-J: Compressor Centrfugo. Disponvel em: < http://3.bp.blogspot.com/_JBNJzBK47OU/TJJvb2qv0HI/AAAAAAAAAYg/kGehPUP3UNI/s1600/compre ssor+centrifugo.jpg >. Acesso em 10/10/2011.

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Figura 5-A: Condensador resfriado a ar. Disponvel em: < http://www.logismarket.ind.br/refrio/condensador-remoto-a-ar/1538604257-1529558746-p.html > Acesso em: 07/10/2011.

Figura 5-B: Condensador resfriado a ar. Disponvel em: < http://www.logismarket.ind.br/refrio/condensador-remoto-a-ar/1538673212-1529558746-p.html > Acesso em: 07/10/2011.

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Figura 5-C: Condensador resfriado a gua. Disponvel em: < http://www.refrigeracao.net/Topicos/condensador_2.htm > Acesso em: 07/10/2011.

Figura 5-D: Condensador resfriado a gua. Disponvel em: Acesso em: 07/10/2011.

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Figura 6: Evaporador. Disponvel em: < http://www.refrigeracao.net/Topicos/evaporador_1.htm > Acesso em: 07/10/2011.

Figura 7-A: Vlvula de Expanso marca ELGIN. Fonte: < http://www.elgin.com.br/portalelgin/Site/Produto/Detalhe/ProdutoDetalhe.aspx?idprod=490&sm=p229 > Acesso em: 07/10/2011.

1

Figura 7-B: Esquema de uma Vlvula de Expanso Termosttica (UFMG)

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2.2

Tipos de condensao

2.2.1 Condensao a ar

Quando a retirada do calor do fluido refrigerante no condensador feita diretamente pelo ar externo que forado a circular pelas aletas e serpentinas do condensador por meio de um ventilador.

Casa de Mquinas contendo Self a ar Ar quente saindo do condensador Ar externo entrando no condensador Self com condensador a ar acoplado

Figura 8: Esquema do sistema de ar condicionado com condensao a ar Fonte: ALFREDO, 2007

2.2.2 Condensao a gua

Quando a retirada do calor do fluido refrigerante no condensador feita pela gua. Nesses casos, essa gua recebe o calor do fluido refrigerante no condensador, de onde transportada atravs de bomba de gua de condensao (BAC) para uma torre de resfriamento e somente na torre essa gua, em contato com o ar, rejeita, para a atmosfera, o calor que recebeu do fluido refrigerante no condensador.Self com condensador a gua

GUA QUENTE ( 34,5 C)

Bomba de gua de condensao (BAC)

CONDENSADOR A GUA

GUA RESFRIADA (29 C)

TORRE RESFRIAMENTO

Figura 9: Esquema do sistema de ar condicionado com condensao a gua Fonte: ALFREDO, 2007

38

2.3

Tipos de expanso

2.3.1 Expanso direta

aquela em que o fluido refrigerante expande no evaporador em contato direto com o ar do ambiente, sem que seja necessrio qualquer outro fluido intermedirio. A norma ABNT NBR 6401/80 utilizava o termo evaporao direta e a definia como aquela em que o refrigerante entra em ebulio no prprio trocador de calor, o qual se encontra diretamente em contato com o ar a ser tratado.

2.3.2 Expanso indireta

aquela em que o fluido refrigerante no entra em contato direto com o evaporador/forador do ambiente condicionado, mas sim com um meio intermedirio (fluido secundrio), normalmente a gua. A gua gelada que produzida no evaporador (Cooler) do resfriador de lquido (Chiller) levada, por meio de bomba de gua gelada (BAG), para outro gabinete, denominado Fan Coil, e somente neste gabinete essa gua gelada colocada em contato direto com o evaporador/forador de ar do ambiente a ser tratado. A norma ABNT NBR 6401/80 utilizava o termo evaporao indireta e o definia como aquela em que existe um elemento intermedirio, como a gua ou salmoura, abastecida por uma central produtora de frio, alimentando os vrios condicionadores de ar.Sada de ar frio

Entrada de ar quente

Sada de gua aquecida

Entrada de gua fria

Figura 10: Fan Coil - catlogo YORK Fonte: ALFREDO, 1999

39

2.4

Tipos de equipamentos de ar condicionado

2.4.1 Aparelho de Ar Condicionado de Janela

Tambm chamados, no Brasil, de ACJs, estes aparelhos possuem pequenas capacidades, na faixa de 0,75 TRs (9000 Btu/h) a 2,5 TRs (30.000 Btu/h), so os mais simples e os primeiros a serem utilizados em condicionamento de ar residencial e comercial. Integram, em um nico gabinete, todas as funes do ciclo de refrigerao, mas apresentam limitaes quanto s possibilidades de instalao (demandam a existncia de ambiente externo ventilado no lado posterior do aparelho para que seja efetuada a condensao); design pouco atraente, incapaz de receber rede de dutos, baixo nvel de filtragem, dispositivo de expanso por meio de tubo capilar, condensao exclusivamente a ar e elevado nvel de rudo. Como vantagens, podemos citar a robustez, a fcil instalao e a longa vida til.

Figura 11: ACJ vista externa- Catlogo YORK Fonte: ALFREDO, 1999

40

Evaporador Motor da ventilao Condensador

Compressor

Figura 12: ACJ vista interna - catlogo CARRIER Fonte: ALFREDO, 1999

2.4.2 Minisplit

A palavra split, de origem inglesa, significa quebrar em vrias partes, abrir ao meio, dividir. justamente isto que foi feito com o ciclo de refrigerao para a fabricao dos aparelhos denominados Minisplits, pois, do lado interno, no ambiente a ser condicionado, instala-se uma parte composta pelo evaporador e dispositivo de expanso (vlvula de expanso termosttica, tubo capilar, orifcio de expanso e outros), denominada unidade evaporadora; e, do lado externo, onde h disponibilidade de ar para efetuar a condensao, instala-se a outra parte, composta do compressor e condensador, denominada unidade condensadora. Em alguns casos, o dispositivo de expanso tambm fica do lado externo. Com essa configurao, as linhas de suco e de lquido tm que ser longas, podendo chegar a distncias de aproximadamente 15 metros, permitindo maiores possibilidades de instalao e tambm afastando dos usurios os rudos excessivos causados por dois motores, o do ventilador do condensador e o do compressor. Atualmente, esses equipamentos representam, isoladamente, mais de 70% de todos os aparelhos que so vendidos no mundo. Segundo a tabela do colunista Sidney de Oliveira, da Revista Climatizao, em 02/08/2011, no Brasil, os Minisplits representam 82% da

41

quantidade de equipamentos que so vendidos mensalmente e 68% de tudo que se gasta no pas com instalaes de ar condicionado. Conforme tabela abaixo:

TABELA 1 Posio do mercado de ar condicionado no Brasil em agosto/2011

POSIO DO MERCADO DE AR CONDICIONADO NO BRASIL EM AGOSTO/2011 Percentual em Toneladas de Refrigerao (TR) vendidas por ms 82,00% 6,50% 1,00% 2,00% 7,50% Quantidade de TRs vendidas por ms 170.000 13.500 2.300 3.500 17.700 207.000 Custo mdio do equipamento instalado em R$/TR R$ 2.500 R$ 4.000 R$ 4.000 R$ 8.000 R$ 6.000 Preo total Percentual em em Milhes relao ao de Reais valor total

EQUIPAMENTO

SPLIT SPLITO SELFS VRV CHILLER TOTAIS

R$ 425,00 R$ 54,00 R$ 9,20 R$ 28,00 R$ 106,20 R$ 622,40

68,28% 8,68% 1,48% 4,50% 17,06% 100,00%

Fonte: OLIVEIRA, ago. 2011

As vantagens destes aparelhos so os baixos nveis de rudo, a possibilidade de controle remoto com mltiplas funes, a possibilidade de se condicionar o ambiente mesmo no havendo disponibilidade de captao de ar externo no ambiente contguo e o design, que combina cada vez mais com qualquer tipo de ambiente.

42

Unidade Evaporadora

Unidade Evaporadora

Unidade Condensadora

Unidade Condensadora

Unidade Evaporadora

Figura 13: Instalao residencial Sistema Minisplit Fonte: ALFREDO, 2007

As desvantagens so que a grande maioria no possui renovao de ar externo, tem uma limitao de distncia entre as unidades interna e externa, baixo nvel de filtragem do ar, geralmente G0, conforme RESOLUO ANVISA 009 (2003), insuficincia de presso esttica disponvel no ventilador para instalar redes de dutos; e, se sujeitos a uma instalao por mo-de-obra desqualificada, esto condenados a uma vida til muito curta. Os Minisplits so divididos em trs tipos principais: piso-teto, hi-wall e cassete.

2.4.2.1 Minisplit do tipo piso-teto

So aparelhos cuja unidade evaporadora instalada na posio horizontal, sob o teto (under ceilling), com o fluxo de ar de insuflao sendo direcionado paralelamente ao teto e o retorno do ar acontecendo pela parte inferior do aparelho. Podem tambm ser instalados no piso, na posio vertical, com o fluxo de ar sendo direcionado para cima, paralelamente parede. Normalmente tm um razovel alcance e apresentam capacidades entre 18.000 Btu/h e 84.000 Btu/h.

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Figura 14 - Minisplit do tipo piso-teto catlogo CARRIER Fonte: ALFREDO, 1999

2.4.2.2 Minisplit do tipo parede

Tambm chamados de Hi-Wall, so aparelhos em que a unidade evaporadora instalada na posio vertical, a uma altura de aproximadamente trs metros, com descarga do ar na parte inferior e retorno pela parte superior. Apresentam baixssimos nveis de rudo e so mais utilizados em hotis, residncias e locais que no demandam grande capacidade. So fabricados principalmente nas capacidades de 7.000, 9.000, 12.000 e 18.000 Btu/h.

Figura 15 Minisplit do tipo parede (hi-wall) - catlogo CARRIER Fonte: ALFREDO, 1999

2.4.2.3 Minisplit do Tipo cassete

So aparelhos cujas unidades evaporadoras so instaladas nas reas centrais dos pavimentos, longe das paredes e, por isso, possuem descarga do ar em vrias direes. Ocupam lugares onde normalmente seriam instalados difusores de sistemas dotados de redes de dutos ou luminrias de instalaes de iluminao, so alinhados com forros de gesso ou outros tipos de forros. Tm um design muito atraente, mas oferecem pssimas condies de acesso para manuteno. Esses aparelhos possuem tambm uma bomba para dreno da gua condensada que, quando falha, causa srios problemas aos usurios devido inundao que provoca.

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Figura 16 - Minisplit do tipo cassete - catlogo CARRIER Fonte: ALFREDO, 1999

2.4.3 Splito

Descrito no captulo 38 do ASHRAE HANDBOOK HVAC Systems and Equipment (2008) como Split-System Air-Cooled Condensing Unit, um equipamento dividido em duas partes, sendo a parte interna (unidade evaporadora) dotada de serpentina e ventilador. Os ventiladores geralmente so do tipo sirocco (ps voltadas para frente) e possuem presses estticas superiores a 25 mmca (0,0356 psi). A unidade externa (unidade condensadora) composta de serpentina, ventilador e compressor. Na primeira parte da norma ABNT NBR 16.401/2008, este equipamento designado por condicionador autnomo compacto (Self Contained). Conforme catlogo recente da HITACHI (2011), este fabricante j dispe do Splito Inverter desde o modelo RAP075DIV, na potncia de refrigerao de 7,5 TRs (90.000 Btu/h) at o modelo RAP150DIV, com potncia de 150 TRs (1.800.000 Btu/h) apresentados na FEBRAVA/2011. Os demais fabricantes tambm oferecem equipamentos dentro desta mesma faixa de capacidade. Os Splites podem fazer parte de um sistema completo de ar condicionado, pois promovem uma adequada filtragem do ar, captam ar externo para renovao, podem ser dotados de rede de dutos, difusores e/ou grelhas de insuflao e atendem a grandes ambientes (acima de 100 m2) e vrias zonas trmicas.

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Figura 17: Splito unidade interna - catlogo YORK Fonte: ALFREDO, 1999

Dentre os condicionadores autnomos compactos, o mais barato, por possuir alquota de IPI diferenciada, alm de ter a vantagem, no que diz respeito ao nvel de rudo, de transferir para o lado externo os componentes com nvel de rudo mais elevado (compressor e ventilador do condensador). O nvel de rudo da unidade interna dos Splites, alm de ser menor do que naqueles equipamentos que possuem o compressor no gabinete interno, pode ser ainda mais atenuado fazendo-se o correto isolamento acstico da casa de mquinas e colocando-se atenuadores de vibrao sob os equipamentos. Na rede de dutos, pode-se instalar lona flexvel na juno do equipamento com o duto, borracha elastomrica na parte interna do duto de descarga principal e fazer o dimensionamento correto do duto para proporcionar velocidades do ar adequadas.

2.4.4 Self Contained

Os Self Containeds, conforme de entendimento geral no mercado, so aparelhos que contm, dentro de um mesmo gabinete, todo o ciclo de refrigerao, ou seja, compressor, condensador, vlvula de expanso e evaporador, assim como os ACJs. Estes aparelhos diferenciam-se dos ACJs na faixa de capacidade, que varia de 5 TRs a 40 TRs (Catlogo de Instalao, Operao e Manuteno de Self Contained, TRANE 2001), na capacidade do ventilador, que possui presso esttica a partir de 25 mmca, suficiente para insuflar o ar em redes de dutos, dispositivo de expanso por meio de vlvula de expanso

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termosttica ao invs de tubo capilar, condensao a gua ou a ar, capacidade para proporcionar nveis de filtragem at F5, dentre outras caractersticas de um equipamento de mdio porte. Os aparelhos podem vir com condensao a gua ou a ar, podem ter o condensador acoplado diretamente ao gabinete, na parte posterior, mas podem tambm ter o condensador distncia, conforme relacionado a seguir.

2.4.4.1 Self contained com condensador a ar incorporado

Conforme a prpria traduo sugere, so aparelhos independentes, auto-suficientes, que congregam em seu gabinete todo o ciclo de refrigerao. Podem receber filtros de grande capacidade, so instalados em casas de mquinas e podem servir a uma rede de dutos. Os selfs com condensador incorporado, por possurem todos os componentes em seu gabinete, inclusive o compressor, podem apresentar elevado nvel de rudo e demandam a necessidade de contato de sua parte posterior com o ambiente externo para que seja feito o processo de condensao.

Figura 18: Self Contained com condensao a ar e condensador incorporado - catlogo TRANE Fonte: ALFREDO, 1995.

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2.4.4.2 Self contained com condensador a ar remoto

Quando, por limitaes arquitetnicas, no possvel captar o ar externo para promover o processo de condensao do gs na parte posterior do Self Contained com condensador a ar incorporado, torna-se necessrio adotar-se o Self Contained com condensador remoto. Esse equipamento possui a unidade interna composta por evaporador, vlvula de expanso e compressor, mas o condensador situa-se do lado externo da edificao, em outro gabinete, ligado unidade interna por meio de tubos de cobre.

2.4.4.3 Self Contained com condensao a gua

Apresentam condensador incorporado, dispensam o contato de sua parte traseira com o ambiente externo e, para funcionar, demandam a existncia de um conjunto formado por outras partes, como bombas de gua de condensao, tubulaes para conduo da gua de condensao, registros e torres para resfriamento da gua de condensao. So utilizados onde todas as alternativas de engenharia j foram tentadas e descartadas, pois exigem uma rigorosa manuteno, alm de apresentarem elevando consumo de gua e custos adicionais com o seu tratamento qumico. So, normalmente, os condicionadores unitrios mais vulnerveis s falhas.

2.4.5 Resfriador de Lquido (Chiller)

um equipamento de expanso indireta que, portanto, ao invs de produzir ar frio, produz gua gelada. Esta gua bombeada para os Fan Coils, situados em vrios pavimentos ou zonas trmicas diferentes e, nestes aparelhos, submetida a uma troca de calor com o ar do ambiente, resultando em aquecimento da gua (normalmente de 7 para 12C) e reduo da temperatura do ar (normalmente de 24C para 12C). Para capacidades inferiores a 400 TRs, esses equipamentos podem ser fabricados com compressores do tipo Alternativo, Scroll e Parafuso. Ultimamente, a maioria dos Chillers est

48

sendo fabricada com compressores do tipo Scroll, com um ou mais compressores por circuito, ou do tipo Parafuso, normalmente com um compressor por circuito. J no caso de capacidades acima de 400 TRs, geralmente em sistemas de grandes empresas e shopping centers, so utilizados Chillers com compressores do tipo Centrfugo, e esses Chillers so mais conhecidos no mercado como Centrfugas.

Figura 19: esquerda Chiller condensao a gua. dir. Chiller com condensao a ar Fonte: Agncia da Caixa Econmica Federal em Belo Horizonte, 2007

Figura 20: Sistema de circulao de gua gelada do Chiller Fonte: ALFREDO, 2007

Conforme acontece nos Selfs, os Chillers podem ser dotados de condensadores para condensao a ar ou a gua.

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Os Chillers com compressores do tipo Parafuso normalmente apresentam custos mais altos do que os Chillers com compressores do tipo Scroll e, dentre todos os tipos, aqueles dotados de compressores Centrfugos so os mais caros.

2.4.6 Roof Top

Este aparelho muito semelhante ao Self Contained, com um diferencial em relao ao local de sua instalao, que normalmente feita na cobertura, sem casas de mquinas e na posio horizontal. Alguns Roof Tops so divididos e, nesses casos, so chamados de Roof Top Splits.

2.4.7

VRV (Sistema com volume de refrigerante varivel)

Mais comumente conhecidos no mercado como VRF (Variable Refrigerant Flow ou fluxo de refrigerante varivel), so constitudos de uma unidade condensadora composta por um ou vrios compressores em que todos ou parte deles possui um dispositivo eletrnico (inversor de frequncia) que possibilita a variao da frequncia de alimentao eltrica do motor do compressor do equipamento. Conforme a frmula (1), a rotao de um motor eltrico proporcional frequncia da rede e, portanto, quando variamos a frequncia podemos variar a rotao do motor do compressor e, consequentemente, variar a vazo de fluido refrigerante. n = 120.f (Frmula 1) p n: Rotaes por minuto (rpm) f: Frequncia de rede (Hz) p: Quantidade de plos do Motor No caso do VRF, essa possibilidade torna-se imprescindvel porque a unidade condensadora serve a dezenas de unidades evaporadoras que, ora podem estar ligadas e ora

50

podem estar desligadas, demandando uma variao significativa no fluxo de refrigerante oriundo dos compressores.

2.4.8

Torre de resfriamento de gua

Equipamento utilizado para fazer o resfriamento da gua aquecida pelo fluido refrigerante no processo de condensao em equipamentos que utilizam condensao a gua como, por exemplo, Self Contained com condensao a gua, Chiller com condensao a gua e outros. Em sistemas de ar condicionado, a gua oriunda dos condensadores chega Torre de Resfriamento por meio de um conjunto usualmente composto por bomba de gua de condensao (BAC) e tubos de ao.

Figura 21: esquerda, Torre de Resfriamento. direita, Bombas de gua e Tubulao Fonte: ALFREDO, 2007

A gua chega torre de resfriamento a uma temperatura de aproximadamente 34,5C e, aps trocar calor com o ar externo e dissipar o calor oriundo do evaporador e do compressor, retorna ao condensador com uma temperatura na faixa de 29C. Conforme Leiria (2004), as perdas de gua nas torres de resfriamento se do por arraste e evaporao e representam 1% da vazo de gua. Como a vazo de gua de resfriamento em sistemas de ar condicionado com esse tipo de condensao dada pela Frmula (2):

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= qw___ , onde: cp.t = =3.780 kcal/h.TR 1.kcal/kg.Cx5,5C

687,27 kg/h.TR = 687,27 L/h.TR

A perda de gua ento calculada pela frmula abaixo:

p = 0,01 x 687 = 6,87 L/h.TROnde:

: taxa de fluxo de massa de gua em (L/h.TR). qw : Calor recebido pela gua no condensador (kcal/h). cp : Calor especfico da gua (1 kcal/kg.C). p: taxa de fluxo de massa de gua perdida em L/h.TRt: Diferena de temperatura entre a entrada e a sada da gua de condensao (5,5 C) O clculo acima considera que, para cada TR (3024 kcal/h) de capacidade de resfriamento da mquina, necessria uma potncia no compressor de 25% (756 Kcal/h), e que a perda de calor sensvel da gua no condensador a soma da energia que entra no compressor e no evaporador; e tambm que o diferencial de temperatura entre a gua que sai do condensador (34,5C) e a que entra no condensador (29C) de 5,5C. O AHRI (Air-Conditioning, Heating & Refrigeration Institute), conforme a pgina 4 da AHRI STANDARD 550/590 (2003), considera que a vazo de gua de condensao de 682,344 L/h.TR, valor este bem prximo dos clculos acima.

2.5

Os sistemas de filtragem

Todas as mquinas que atendem aos sistemas de ar condicionado devem promover uma temperatura, umidade, movimentao, renovao e grau de pureza do ar e um nvel de rudo adequado nos ambientes condicionados. O grau de pureza do ar pode ser obtido atravs da correta utilizao de filtros nas mquinas e tambm na tomada de ar exterior da casa de mquinas onde ela est instalada.

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2.6

Sistemas de tratamento e distribuio do ar

2.6.1

Casa de mquinas

A casa de mquinas o local onde instalado o equipamento de ar-condicionado (exceto nos casos de ACJs, Mini-splits e VRFs) e composta por uma janela para captao de ar exterior, um vo para captao de ar de retorno, um sistema de dreno da gua de condensao, porta de acesso com abertura voltada para o lado externo, tomada eltrica, iluminao incandescente e ponto de gua para fazer a manuteno. na casa de mquinas que o ar tratado para chegar ao ambiente com a devida temperatura, umidade, velocidade, nvel de CO2, nvel de fungos, nvel de poeira e outros parmetros necessrios ao conforto dos usurios. Conforme a parte trs da norma ABNT NBR 16.401/2008, a iluminao da casa de mquinas deve apresentar potncia de 500 lux e no pode ser feita por meio de lmpadas fluorescentes ou de descarga, em funo do risco de ocorrncia do efeito estroboscpico, que pode prejudicar a visualizao adequada de movimento de corpos girantes. Entre os sistemas de tratamento e distribuio de ar tem-se:

2.6.1.1 Dispositivo para captao de ar exterior

Esse dispositivo composto de um vo voltado para o ambiente externo, grelha externa para proteo e manuteno do padro de acabamento, registro para regulagem da vazo de entrada de ar e filtro para garantir o grau de pureza mnimo necessrio para este ar.

2.6.1.2 Dispositivo para captao do ar de retorno

Esse dispositivo composto de um vo voltado para o entreforro, quando o retorno se d a plenum pelo entreforro, ou para o duto de retorno, quando o retorno feito por meio de

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dutos, ou para o ambiente interno, quando o retorno feito a plenum, pela porta da casa de mquinas, ou para a laje, quando o retorno oriundo de um pavimento superior ou inferior quele onde est instalada a casa de mquinas, com ou sem rede de dutos. Assim como o dispositivo para captao do ar exterior, o dispositivo para captao do ar de retorno tambm possui registro para regulagem de vazo. O objetivo desses registros

garantir que as vazes de ar externo e de ar de retorno sejam compatveis com aquelas estipuladas em projeto. Uma vazo excessiva de ar externo, que possui mais entalpia do que o ar de retorno implicar em aumento significativo do consumo de energia eltrica. Uma vazo reduzida de ar externo, que possui menor nvel de CO2 do que o ar de retorno, pode acarretar aumento excessivo do nvel de CO2 do ambiente.

2.6.2 Rede de dutos

Tradicionalmente fabricados, no Brasil, com chapas galvanizadas, mas tambm podendo ser utilizados outros materiais como l de vidro, plstico, MPU, dentre outros, os dutos so utilizados para levar o ar oriundo da mquina para os ambientes condicionados (dutos de insuflao) e tambm para trazer o ar de retorno de volta casa de mquinas (dutos de retorno). Quando esses dutos, tanto os de insuflao quanto os de retorno, passam pelo entreforro, como este um ambiente no condicionado, eles devem ser isolados termicamente.

2.6.3 Colarinhos

Ao chegar ao ambiente a ser condicionado atravs de dutos, o ar de insuflao deve ser distribudo ao ambiente de acordo com determinados padres de vazo e velocidade nas bocas de ar. Entre os dutos de insuflao e essas bocas de ar construdo um pequeno trecho de dutos que chamado de colarinho.

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2.6.4 Bocas de insuflao de ar (Grelhas e Difusores)

Dependendo do projeto, o ar de insuflao ser levado para o ambiente por meio de grelhas (geralmente insuflao na direo horizontal) ou difusores (geralmente insuflao na vertical). O dimensionamento dessas bocas de ar vai depender da vazo necessria, do p direito da construo, da carga trmica e da velocidade do ar para que ele alcance a zona climatizada dentro de um nvel de conforto adequado.

2.7

Carga trmica

Carga trmica o somatrio de todo calor que transmitido de fora para dentro do ambiente com o que produzido internamente. Dentre os componentes que vm de fora do ambiente, podemos citar: o calor sensvel decorrente da transmisso pelas paredes, pisos, tetos e vidros; e decorrente da radiao solar sobre os vidros, paredes externas e coberturas; calor sensvel e latente decorrente da infiltrao de ar pelas portas e janelas e introduzido no sistema devido ao ar exterior de renovao. J os componentes da carga trmica gerados internamente so os seguintes: calor sensvel e latente gerado pelas pessoas; calor sensvel devido iluminao, motores eltricos, equipamentos de informtica ou telecomunicao e demais equipamentos eltricos.

2.8

Norma ABNT NBR 6401/1980

Esta norma, j substituda com a edio da ABNT NBR 16.401/2008, composta de dezessete pginas, foi elaborada h trinta e um anos, e no poderia contemplar todos os avanos ocorridos na rea de climatizao, em especial no que diz respeito revoluo da informtica e da automao; bem como no que tange s mais recentes determinaes dos

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governos em relao sade, segurana e medicina do trabalho, inclusive a qualidade do ar interior (IAQ Indoor Air Quality). Ela composta por apenas uma parte, ao contrrio da atual, composta por trs partes e noventa pginas.

2.9 Normas ANSI/ASHRAE Standard 62.1

A norma norteamericana ANSI/ASHRAE 62.1 (2004) serviu como base para elaborao da parte trs da ABNT NBR 16.401/2008 por sua grande importncia. Abaixo apresentado um resumo dos pontos mais importantes da mesma. Traduzindo para o Portugus, essa norma pode ser definida como Ventilao para uma Aceitvel Qualidade do Ar Interior e foi publicada pela primeira vez em 1973, como Standard 62. As normas da srie 62.1 da ASHRAE so agora atualizadas regularmente usando o que aquela associao denomina como contnuos procedimentos de manuteno da ASHRAE. De acordo com esses procedimentos, as normas da srie ANSI/ASHRAE Standard 62.1 so continuamente revisadas por meio de adendos que so colocados em consulta pblica, aprovados pela ASHRAE e pela ANSI e publicados em um suplemento no prazo de aproximadamente dezoito meses aps cada nova edio, ou em uma nova e completa edio publicada a cada trs anos, como o caso da mais recente edio, de 2010. As normas da srie ANSI/ASHRAE Standard 62.1 passaram por algumas mudanas significativas ao longo dos anos, refletindo a constante expanso do conhecimento, experincias e pesquisas relativas ventilao e qualidade do ar. Enquanto o propsito dessa norma se manteve consistente, para especificar as mnimas taxas de ventilao e outros parmetros para oferecer a qualidade do ar interior aceitvel na ocupao humana de recintos e que minimizam os efeitos adversos sade, os meios para obteno dessa meta tm evoludo. A ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2010 a mais recente edio das normas da srie ANSI/ASHRAE Standard 62.1. A edio 2010 combina a norma de 2007 com vinte adendos aprovados e publicados sobre a edio de 2007, desse modo oferecendo uma norma consolidada e de fcil uso. Especficas informaes sobre o contedo de cada adendo e a respectiva data de sua aprovao podem ser consultadas em seus apndices.

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Em sua primeira edio, a norma adotou uma prescrio aproximada para ventilao ao especificar taxas mnimas e recomendadas de vazo de ar exterior para obter uma qualidade aceitvel do ar interior para uma variedade de espaos. Em sua edio de 1981, a norma reduziu as taxas mnimas de vazo de ar exterior e introduziu uma alternativa de desempenho com base na aproximao, ou seja, o Indoor Air Quality (IAQ) Procedure, que possibilitou o clculo da quantidade de ar exterior necessrio para manter os nveis de contaminantes no ar interno abaixo dos limites aceitveis. Hoje em dia, a norma ainda conserva os dois procedimentos para projetos de ventilao, o IAQ Procedure e o Ventilation Rate Procedure (VRP). Em sua edio de 1989 e em resposta ao crescimento do nmero de edifcios com aparentes problemas na qualidade do ar interior, a norma aumentou significativamente as taxas mnimas de vazo de ar externo e introduziu tambm os requisitos para se obter a vazo de ar externo para recirculao de ar exterior em zonas mltiplas. As edies de 1999 e 2001 fizeram vrias pequenas alteraes e esclarecimentos que no modificaram as vazes mnimas j estabelecidas. Na edio de 2004, foi modificado o IAQ Procedure para melhorar a observncia a esse regulamento, mas, mais significativamente, foi modificado o Ventilation Rate Procedure (VRP), alterando as taxas mnimas de vazo de ar externo e os procedimentos para clculo do fluxo de ar externo tanto no nvel da zona ventilada quanto no sistema como um todo. Na edio de 2007 foram introduzidas algumas atualizaes significativas, mas elas focaram mais os esclarecimentos e instrues de uso. A edio 2010 da norma fez uma reviso e atualizao em vrios aspectos. Algumas mudanas removeram inconsistncias dentro da norma e proporcionaram maior clareza. Dentre as maiores mudanas, destacam-se: - A eliminao da seo 6.2.9, que tratava de ventilao em rea com fumantes. Ventilao para tais espaos no mais coberta por essa norma; - A definio dos requisitos mnimos para esclarecer quando os sistemas de ventilao tm que ser operados; - A Alterao da localizao do item relativo aos requisitos ventilao natural para uma nova seo, a 6.4, e a incluso de prescries para procedimentos de ventilao natural para os existentes VRP, da seo 6.2 e para o IAQ Procedure, da seo 6.3. A norma agora determina tambm que a maioria dos edifcios projetados para atingir os requisitos de ventilao natural deve incluir um sistema mecnico de ventilao que atinja os requisitos do VRP ou do IAQ Procedure; sistemas mecnicos de operao devem ser ativados sempre que as condies preventivas assim o recomendem.

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- Apesar dos procedimentos usados para determinar as taxas de fluxo de ar exterior, destaca-se tambm a alterao da localizao da tabela 6-4 e outros requisitos relativos aos sistemas de exausto para uma nova seo, a 6.5, desde que os requisitos de exausto se apliquem a todos os edifcios; - A reviso do IAQ Procedure, tornando-o mais robusto. No apndice B, oferece uma tabela de compostos orgnicos volteis que os profissionais devem considerar em seus projetos, tais como benzeno, bromometano, clorobenzeno, clorofrmio, dentre outros. - A incluso de requisitos adicionais relativos a projetos de sistemas de ventilao controlados pela demanda. - A reviso de requisitos para separao do ar externo de entrada do ar de exausto. - A incluso da tabela 6-1, sobre a taxa de ventilao para algumas categorias de ocupao e revisou taxas de ventilao de outras categorias. - A excluso dos requisitos de ventilao para espaos destinados ao tratamento de sade, pois eles agora so cobertos pela norma ASHRAE/ASHE Standard 170 (2008). - A incluso de mnimos requisitos de filtragem relativos a PM2.5 (material particulado menor que 2,5 micrmetros), e a alterao dos requisitos mnimos de ar limpo relativos ao oznio para refletir as mudanas no relatrio de procedimentos de oznio da U.S. EPA. A transferncia da tabela 4-1 para um apndice informativo para facilitar atualizaes quando a EPA fizer mudanas no seu NAAQS. A ltima edio dessa norma, de 2010, contm os seguintes assuntos:

2.9.1 Propsito da norma

Especificar as taxas mnimas de ventilao e outros parmetros que so aceitveis pelo ser humano.

2.9.2 Escopo da norma

Define que ela se aplica a todos os espaos destinados ocupao humana, exceto casas simples, prdios residenciais de at trs pavimentos, veculos e aeronaves. E trata de

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filtragem, instalao, comissionamento, operao e manuteno com foco na qualidade do ar interior.

2.9.3 Definies

Define os conceitos bsicos de qualidade do ar interior, filtros (aos quais ela atribui tambm o nome de air-cleanig system), ar-condicionado, ar de renovao, ar recirculado, transferncia de ar, ventilao, zona de respirao, autoridade normatizadora, concentrao, espao condicionado, contaminante, sistema de ventilao para recuperao de energia, reas de fumantes, exfiltrao, espao industrial, infiltrao, ventilao mecnica,

microorganismos, ventilao natural, rea lquida ocupada, espao ocupvel, odor, acessibilidade, ventilao, volume do espao, zona de ventilao. Alm disso, esse item define o conceito de Demand-Controlled Ventilation (DCV), como sendo o meio pelo qual o fluxo de ar exterior destinado zona de ocupao pode ser variado de acordo com a quantidade de ocupantes.

2.9.4 Sistemas e equipamentos

Define como devem ser projetados os sistemas de distribuio do ar. E ainda discorre sobre os dutos de exausto, controle do sistema de ventilao, bandejas de dreno de gua condensada, projeto de tomada de ar exterior, captura local de contaminantes, ar de combusto, definies dos filtros para remoo de particulados, sistemas de desumidificao, serpentinas e trocadores de calor, sistemas com umidificao ou spray de gua, acesso para inspeo, limpeza e manuteno, recomendaes para a construo da envoltria do edifcio, cuidados com edifcios que tm garagens, classificao e recirculao do ar, reas com e sem fumantes, dentre outros assuntos.

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2.9.5 Procedimentos

Procedimentos gerais para obteno de uma boa qualidade do ar, a inclusos procedimentos acerca da ventilao, tratamento do ar externo, tratamento de particulados finos, outros contaminantes externos, frmula para clculo da vazo de ar exterior, apresentao da tabela 6-1 (taxa mnima de ventilao na zona de respirao), a tabela 6-2 (eficincia da distribuio de ar na zona de ocupao), tabela 6-3 (eficincia do sistema de ventilao), procedimentos de IAQ, procedimentos no caso de ventilao natural, exausto, apresentao da tabela 6-4 (taxas mnimas de exausto).

2.9.6

Construo e partida de sistemas

No captulo sete, a norma trata da fase de construo do sistema de ar-condicionado e de quais os cuidados devem ser observados nessa fase, sobre os cuidados com os filtros, proteo dos materiais em geral, proteo das reas ocupadas, contaminao de outras reas no contempladas pela obra, construo dos dutos, dentre outros. Quanto partida do sistema, a norma discorre sobre balanceamento de ar, teste do sistema de dreno de gua condensada, partida do sistema de ventilao, dampers de ar externo e documentao que o instalador deve preparar para entregar ao proprietrio do sistema.

2.9.7

Operao e manuteno

O captulo oito trata da necessidade de se manter no sistema um manual de operao e de manuteno em meio impresso ou em meio eletrnico, e que esse manual seja sempre atualizado quando necessrio, contemplando operao e manuteno do sistema de ventilao, orientaes quanto troca de filtros, periodicidade dos procedimentos de limpeza e manuteno para os vrios aspectos e dispositivos da instalao. apresentada nesse captulo a tabela 8-1 que trata da freqncia mnima das atividades de manuteno no sistema de ar condicionado.

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2.9.8 Referncias

No captulo nove, a norma cita todas as referncias normativas que serviram como base para a sua elaborao.

2.9.9 Apndices

A partir da pgina 22, a norma passa a apresentar uma srie de apndices que, respectivamente, tratam dos seguintes assuntos: - Apndice A: Sistemas de mltipla zona; - Apndice B: Sumrio de algumas instrues (guidelines) sobre qualidade do ar interior. Nesse apndice apresentada a tabela B-1, que trata de um comparativo entre as vrias normas e regulamentos pertinentes rea de qualidade do ar interno, dentre as quais so citadas as normas NAAQS/EPA, OSHA, MAK, NIOSH, ACGIH e outras normas canadenses e europias. A tabela B-2 trata da concentrao ideal de vrios tipos de contaminantes. A tabela B-3 trata de compostos orgnicos volteis; - Apndice C: Trata dos requisitos mnimos para respirao com base nos nveis de concentrao de CO2. apresentada a figura C-1, que mostra um modelo de duas cmaras sobre vazo de ar em uma casa de mquinas; a figura C-2, que trata dos dados do metabolismo humano; a figura C-3, que trata dos requisitos de ventilao; - Apndice D: Apresenta as equaes aceitveis para balanceamento de massa para uso nos procedimentos de IAQ. Contm a tabela D-1, que trata do fluxo de ar externo requerido na zona ou concentrao de contaminantes na zona de respirao com a recirculao e filtragem por meio de sistemas de zona nica. Nas figuras D-1 e D-2 so apresentados esquemas de sistemas de ventilao com vazo constante e com vazo varivel respectivamente; - Apndice E: Contm as tabelas E-1 e E-2 que tratam de regulamentos especficos sobre legislaes americanas e canadenses; - Apndice F: Este apndice trata de orientaes que devem ser observadas para a segregao entre o ar interno que deve ser retirado e o ar exterior que deve ser aspirado pelo

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sistema. Contm as tabelas F-1 (distncia mnima de separao) e F-2 (mnimo fator de diluio), alm da figura F-1 que trata da velocidade de descarga do ar; - Apndice G: Trata dos regulamentos e aplicaes que devem ser observados para que essas normas sejam aplicadas; - Apndice H: Trata da documentao para a qualidade do ar interior; - Apndice I: Trata dos parmetros de conforto determinados pela NAAQS; - Apndice J: Trata das atualizaes e adendos que foram incorporados nessa norma em relao norma de 2007 e as respectivas datas.

2.10 Portaria 3523/98 do Ministrio da Sade (Regulamento Tcnico para Procedimentos de Verificao Visual dos Procedimentos de Limpeza)

A Portaria 3523 (1998), do Ministrio da Sade, foi a primeira regulamentao brasileira voltada para a melhoria da qualidade do ar interior e aprovou um regulamento tcnico contendo medidas bsicas referentes verificao visual dos procedimentos de limpeza, remoo de sujidades por mtodos fsicos e manuteno do estado de integridade e eficincia de todos os componentes dos sistemas de climatizao, para garantir a qualidade do ar de interiores e a preveno de riscos sade dos ocupantes de ambientes climatizados. Em seu 2 artigo, ela determinou que fosse objeto de regulamento tcnico a ser elaborado por aquele ministrio, medidas especficas referentes a padres de qualidade do ar em ambientes climatizados, no que diz respeito definio de parmetros fsicos e composio qumica do ar de interiores, a identificao de poluentes de natureza fsica, qumica e biolgica, suas tolerncias e mtodos de controle, bem como pr-requisitos de projetos de instalao e de execuo de sistemas de climatizao. J no 5 artigo, a portaria determina que todos os sistemas de climatizao devem estar em condies adequadas de limpeza, manuteno, operao e controle, observadas as determinaes l contidas no sentido de preveno de riscos sade dos ocupantes, l elencando uma srie de procedimentos de manuteno que devem ser executados pelos proprietrios. Dentre as determinaes desse artigo, consta, no item f, que o sistema deve garantir a adequada renovao do ar de interior dos ambientes climatizados de, no mnimo 27 m3/h/pessoa.

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No 6 artigo, essa portaria determina que, em sistemas a partir de 5 TR (15.000 Kcal/h ou 60.000 Btu/h), os proprietrios, locatrios e prepostos, responsveis pelo sistema, devero manter um responsvel tcnico habilitado, com as atribuies de implantar e manter um PMOC (Plano de Manuteno, Operao e Controle) do sistema de ar condicionado. Esta portaria, publicada dezoito anos aps a NBR 6401/80, por si s j demandava uma reviso urgente naquela norma, mas trazia consigo uma srie de dvidas e inconsistncias quando confrontada com as normas internacionais, e carecia, conforme consta em seu prprio 2 artigo, de uma regulamentao quanto aos parmetros ideais de qualidade do ar interior. Isso viria a ser parcialmente suprido com a edio, em 24/04/2000, da RE ANVISA 176, que j representava um avano na legislao brasileira de climatizao, mas que seria rapidamente substituda pela RE ANVISA 009/2003.

2.11 Resoluo ANVISA 009/2003 (Padres Referenciais de Qualidade do Ar Interior em Ambientes Climatizados Artificialmente de Uso Pblico e Coletivo)

Como a RE ANVISA 176 no estava atendendo plenamente s expectativas, em 16/01/2003 foi publicada a RE ANVISA 009 (2003), que introduziu algumas alteraes na resoluo anterior, em especial desvinculando os servios de limpeza, manuteno e comercializao de produtos destinados aos sistemas de climatizao das anlises laboratoriais e sua responsabilidade tcnica, j que isso representava um grande vcio no mercado, pois permiti