Qualidade do ar interior- Revisão da NBR 16401

OSWALDO DE SIQUEIRA BUENO

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EMAIL: [email protected]

DATA: 23 DE SETEMBRO DE 2015

Qualidade do Ar Interior: Revisão da NBR 16401 - Parte 03 /

Dispersão de Refrigerantes em Espaço Ocupado.

30/09/2015

1Encontro Nacional de Projetistas e Consultores

Agradecimento

• Agradeço aos colegas abaixo pela valiosa contribuição com informações para este trabalho:

• Antonio Luis C. Mariani

• Bjarne Olense

• J. Senatore

• Miguel Ferreirós

• Wili Hoffmann

• Pelas informações transmitidas em outras palestras e explicações ao longo do trabalho de revisão da NBR 16.401 partes 1, 2 e 3.

30/09/2015 Encontro Nacional de Projetistas e Consultores

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Associação Brasileira de Normas Técnicas CB-55

ABNT ABRAVA

ABNT CB-55 Comitê Brasileiro de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento

Refrigeração CE-55:001 Ar Condicionado e Ventilação CE-55:002

Aquecimento CE-55:003 Terminologia CE-55:004

Componentes para refrigeraçãoCE-55:001.01

Condicionamento de ar e ventilação na área da saúde CE-

55:002.01

Equipamentos e sistemas para aproveitamento térmico da energia solar CE-55:003.01

Terminologia dos setores de refrigeração, ar condicionado,ventilação e aquecimento CE-

55:004.01

Expositores frigoríficos CE-55:001.02

Sistemas de exaustão para cozinhas comerciais e industriais

CE:002.02

Refrigeração mecânica CE-55:001.03

Sistemas centrais de condicionamento de ar e

ventilação CE:002.03

Refrigeração industrial CE-55:001.04

Rejeição de calorCE-55:002.04

Manuseio e contenção de fluídos refrigerantes CE-55:001.05

Equipamentos de expansão direta divididos e compactos CE-

55.002.0530/09/2015

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Encontro Nacional de Projetistas e Consultores

Necessidade de fazer uma boa escolha em termos de:

Concentração de poluentes PM 10 e PM 2,5

Vazamento de fluído frigorífico

Renovação, Filtragem, Vazamento de Fluído Refrigerante e a Qualidade do Ar

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Programação

• NBR 16401 parte 3

• Escolha da vazão de ar de renovação

• Dúvidas sobre a escolha de filtragem do ar externo e do ar recirculado

• Qualidade do ar externo e do ar do ambiente/insuflado PM 10, PM 2,5 EN779:2012

• Conclusão

• Vazamento acidental de fluído frigorífico

• Vazão em massa?

• Concentração máxima RCL

• Normas ASHRAE 15/34, UL484 e ISO 5149-3

• Exemplo

• Solução parcial

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Qualidade do Ar Interior: Revisão da NBR 16401 - Parte 03

• Objetivo: Informar sobre o conhecimento discutido e a evolução para o texto definitivo nas reuniões do CB-55

• Histórico

• Partículas PM 10 µm e PM 2,5 µm• Consequências para a saúde das pessoas• Qualidade do ar externo, interno e insuflado EN 13779:2014 Ventilation for

non-residential buildings — Performance requirements for ventilation, air conditioning and room conditioning systems

• Simulações com arranjos de filtros no ar externo e no ar insuflado

• Opções de tabela e de cálculo para escolha da vazão de renovação do ar e dos filtros

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Instalações de ar-condicionado — Sistemas centrais e unitáriosParte 3: Qualidade do ar interior

• A Norma NBR 16.401: 2008 partes 1, 2 e 3 Escopo parte 3:

• 1.1 - Esta parte da ABNT NBR 16401 especifica os parâmetros básicos e os requisitos mínimos para sistemas de ar-condicionado, visando à obtenção de qualidade aceitável de ar interior para conforto. Define:

• vazões mínimas de ar exterior para ventilação

• níveis mínimos de filtragem do ar

• requisitos técnicos dos sistemas e componentes relativos à qualidade do ar interior

• 1.2 - Esta parte da A ABNT NBR 16401 aplica-se a:• sistemas centrais de qualquer capacidade

• sistemas unitários – constituídos por um ou mais condicionadores autônomos cuja capacidade nominal somada é igual ou superior a 10 kW, instalados na mesma edificação ou numa fração autônoma da edificação

• Esta parte da A ABNT NBR 16401 se aplica a instalações de ar-condicionado especiais que são regidas por normas específicas (salas limpas, laboratórios, centros cirúrgicos, processos industriais e outras) apenas nos dispositivos que não conflitem com a norma específica

• NOTA Outros fatores que podem afetar a percepção subjetiva da qualidade do ar interior, como o nível de ruído, a iluminação, os fatores psicológicos e ergométricos, não são objeto desta parte da ABNT NBR 16401.


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• A Norma NBR 16.401: em revisão partes 1, 2 e 3 Escopo parte 3:

• 1.1 - Esta Parte da ABNT NBR 16401 especifica os parâmetros básicos e os requisitos mínimos para sistemas de condicionamento de ar, visando à obtenção de qualidade aceitável de ar interior para conforto. Define: (23/09/2014)

• vazões mínimas de ar exterior para ventilação;

• níveis mínimos de filtragem do ar;

• requisitos técnicos dos sistemas e componentes relativos à qualidade do ar interior

• 1.2 - Esta parte da ABNT NBR 16401 não especifica outros parâmetros que podem afetar a percepção subjetiva da qualidade do ar interior, como o nível de ruído, a iluminação, os fatores psicológicos e ergonômicos

• 1.3 Esta Parte da ABNT NBR 16401 também se aplica a instalações de condicionamento de especiais que são regidas por normas específicas (salas limpas, laboratórios, centros cirúrgicos, processos industriais e outras) apenas nos dispositivos que não conflitem com a norma específica. (23/09/2014)

• 1.4 Esta Parte da ABNT NBR 16401 se aplica a sistemas que atendem a ambientes não residenciais.

Normas Técnicas ABNT NBR

• A Norma NBR 16.401: 2008 partes 1, 2 e 3 são complementadas pelas normas ABNT:

• ABNT NBR 5410:2004, Instalações elétricas de baixa tensão

• ABNT NBR 13971:2014 Sistemas de refrigeração, condicionamento de ar, ventilação e aquecimento — Manutenção programada

• ABNT NBR 14518:2000 Sistemas de ventilação para cozinhas profissionais

• ABNT NBR 14679:2012 Sistemas de condicionamento de ar e ventilação — Execução de serviços de higienização

• ABNT NBR 14880:2014 Saídas de emergência em edifícios — Escada de segurança —Controle de fumaça por pressurização

• ABNT NBR 15848:2010 Sistemas de ar condicionado e ventilação – Procedimentos e requisitos relativos às atividades de construção, reformas, operação e manutenção das instalações que afetam a qualidade do ar interior (QAI)


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Normas Técnicas ABNT NBR

• A Norma NBR 16.401: 2008 partes 1, 2 e 3 são complementadas pelas normas ABNT

• ABNT NBR 16101:2012 Filtros para partículas em suspensão no ar —Determinação da eficiência para filtros grossos, médios e finos

• NBR 16401-Partes 1, 2 e 3:2008 Instalações de Ar-Condicionado Sistemas Centrais e Unitários

• ABNT NBR ISO 29463-1:2013 Filtros e meios filtrantes de alta eficiência para remoção de partículas no ar. Parte 1: Classificação, ensaio de desempenho e identificação

• ABNT NBR ISO 29463-5:2014 Filtros de alta eficiência e meios filtrantes para remoção de partículas no ar Parte 5: Métodos de ensaio de elementos filtrantes


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Normas Técnicas ISO EN

• EN 13779:2014 CEN/TC 156 Secretariat: BSI Ventilation for non-residential buildings — Performance requirements for ventilation, air conditioning and room conditioning systems.

• ANSI/ASHRAE 62.1, Ventilation for acceptable indoor air quality

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Documentos Legais Brasileiros

• RESOLUÇÃO/Conama/N.º 003 de 28 de junho de 1990 Padrões de Qualidade do Ar

• Portaria GM/MS nº 3523: 1998 – Ministério da Saúde

• Agência Nacional de Vigilância Sanitária Resolução - RE Nº 9, de 16 de janeiro de 2003 - Padrões Referenciais de Qualidade do Ar Interior em ambientes climatizados artificialmente de uso público e coletivo


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•As partículas que podem ser inaladas:•Tamanho máximo 100 mm•Filtradas pelo nariz acima de 4 mm 70%, 10 mm 95% de eficiência de filtragem•Traqueia e bronquios baixa eficiência•Até a região de troca de gás no pulmão inferior 2 mm 30% , principalmente inferior a 0,95 mm 70%•Partículas finas abaixo de 2,5 mm de diâmetro aerodinâmico•Filtro mínimo para proteger as pessoa é o M5 com eficiência de 40% a 60% para partículas de 0,4 micronmetros conforme ABNT NBR 16101:2012 Filtros para partículas em suspensão no ar —Determinação da eficiência para filtros grossos, médios e finos ASHRAE Handbook Fundamentals 2001 – Capítulo 12 –

Contaminantes do Ar

O Nariz

Qualidade do ar em termos de material particulado

• EN 13779:2014 Ventilation for non-residential buildings —Performance requirements for ventilation, air conditioning and roomconditioning systems

• Estabelece as condições de qualidade do ar em termos de material particulado PM 2,5 µm e PM 2,5 µm

• Para o ar externo ODA

• Para o ar interno IDA

• Para o ar insuflado SUP

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Organização Mundial da Saúde –OMS Padrões de Qualidade do Ar

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CETESB Padrões de Qualidade do AR

Padrões Estaduais de Qualidade do Ar(Decreto Estadual nº 59113 de 23/04/2013)

PoluenteTempo deAmostrage

m

MI1(µg/m³)

MI2(µg/m³)

MI3(µg/m³)

PF(µg/m³)

partículas inaláveis(MP10)

24 horasMAA1

12040

10035

7530

5020

partículas inaláveisfinas

(MP2,5)

24 horasMAA1

6020

5017

3715

2510

1 – Média aritmética anual.2 – Média geométrica anualAs Metas Intermediárias devem ser obedecidas em 3 (três) etapas, assim determinadas:1.Meta Intermediária Etapa 1 – (MI1) – Valores de concentração de poluentes atmosféricos que devem ser respeitados a partir de 24/04/2013;2.Meta Intermediária Etapa 2 – (MI2) – Valores de concentração de poluentes atmosféricos que devem ser respeitados subsequentemente à MI1, que entrará em vigor após avaliações realizadas na Etapa 1, reveladas por estudos técnicos apresentados pelo órgão ambiental estadual, convalidados pelo CONSEMA;3.Meta Intermediária Etapa 3 – (MI3) – Valores de concentração de poluentes atmosféricos que devem ser respeitados nos anos subsequentes à MI2, sendo que seu prazo de duração será definido pelo CONSEMA, a partir do início da sua vigência, com base nas avaliações realizadas na Etapa 2.

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Qualidade do Ar e os Efeitos na Saúde - CETESB

Qualidade Índice MP10 (µg/m3) 24h MP2,5 (µg/m3) 24h Significado

N1 – Boa 0 – 40 0 – 50 0 – 25

N2 – Moderada 41 – 80 >50 – 100 >25 – 50Pessoas de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas) podem apresentar sintomas como tosse seca e cansaço. A população, em geral, não é afetada.

N3 – Ruim 81 – 120 >100 – 150 >50 – 75

Toda a população pode apresentar sintomas como tosse seca, cansaço, ardor nos olhos, nariz e garganta. Pessoas de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas) podem apresentar efeitos mais sérios na saúde

N4 – Muito Ruim 121 – 200 >150 – 250 >75 – 125

Toda a população pode apresentar agravamento dos sintomas como tosse seca, cansaço, ardor nos olhos, nariz e garganta e ainda falta de ar e respiração ofegante. Efeitos ainda mais graves à saúde de grupos sensíveis (crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias e cardíacas).

N5 – Péssima >200 >250 >125Toda a população pode apresentar sérios riscos de manifestações de doenças respiratórias e cardiovasculares. Aumento de mortes prematuras em pessoas de grupos sensíveis.

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Ar Externo ODA

• Classificação do ar externo EN 13779:2014:

• ODA 1 – Ar externo em que momentaneamente pode conter poeira, como pólen. Exemplo área rural.

• ODA 2 – Ar externo que contém, alta concentração de material particulado e gases poluidores

• ODA 3 - Ar externo que contém, muito alta concentração de gases e de material particulado poluidores e gases. Exemplo uma cidade como São Paulo seria ODA 3

• Conforme descrito na EN779:2012 Particulate air filters for general ventilation - Determination of the filtration performance and Energy Efficiency Classification

• ODA 1 - aplica-se quando a orientação da OMS (2005) ou quaisquer normas nacionais de qualidade do ar ou regulamentos para o ar exterior sejam cumpridas.

• ODA 2 - aplica-se sempre que as concentrações de poluentes exceder as diretrizes da OMS ou qualquer normas ou regulamentos de qualidade do ar Nacional para o ar exterior por um fator de até 1,5.

• ODA 3 - aplica-se sempre que as concentrações de poluentes exceder as diretrizes da OMS ou qualquer normas ou regulamentos de qualidade do ar Nacional para o ar exterior por um fator maior do que 1,5.

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Cidades

• À medida em que as cidades crescem o perfil das partículas em suspensão muda, das partículas maiores para as menores.

• O maior desafio nas cidades é controlar as partículas PM 2,5 µm. Em SP elas estão estáveis em níveis altos. As PM 10 µm estão caindo ao longo dos anos.

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Cidade de São Paulo

Padrão de qualidade do arOMS: PQAR – 20 (µg/m3) 24h PM 10 e 10 (µg/m3) 24h PM 2,5

IT3 – 30 (µg/m3) 24h PM 10 e 15 (µg/m3) 24h PM 2,5IT2 – 50 (µg/m3) 24h PM 10 e 25 (µg/m3) 24h PM 2,5

CETESB: Boa – 50 (µg/m3) 24h PM 10 e 25 (µg/m3) 24h PM 2,530/09/2015

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Cidade de São Paulo

Padrão de qualidade do arOMS: PQAR – 20 (µg/m3) 24h PM 10 e 10 (µg/m3) 24h PM 2,5

IT3 – 30 (µg/m3) 24h PM 10 e 15 (µg/m3) 24h PM 2,5IT2 – 50 (µg/m3) 24h PM 10 e 25 (µg/m3) 24h PM 2,5

CETESB: Boa – 50 (µg/m3) 24h PM 10 e 25 (µg/m3) 24h PM 2,5

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EN 779 2012 Ar Interno IDA

Média Anual PM 10 µg/m3 PM 2,5 µg/m3 Base teórica para nível adotado

Objetivo intermediário 1 – IDA 4 70 35 Níveis associados a mortalidade 15% mais alto que PQar

Objetivo intermediário 2 – IDA 3 50 25 Níveis de risco a mortalidade diminui 6% em relação a IT 1

Objetivo intermediário 3 – IDA 2 30 15 Níveis de risco a mortalidade diminui 6% em relação a IT 2

Padrão de qualidade do ar PQar – IDA 1 20 10 Menor valor em que se observou aumento na mortalidade

IDA 1 - SUP1 aplica-se quando o suprimento de ar atende os valores-limite da OMS (2005) ou dos guias ou normas nacionais de qualidade do ar com os valores-limite ou regulamentados com um fator multiplicado por 0,25IDA 2 - SUP2 aplica-se quando o suprimento de ar atende os valores-limite da OMS (2005) ou dos guias ou normas nacionais de qualidade do ar com os valores-limite ou regulamentados com um fator multiplicado por 0,5IDA 3 - SUP3 aplica-se quando o suprimento de ar atende os valores-limite da OMS (2005) ou dos guias ou normas nacionais de qualidade do ar com os valores-limite ou regulamentados com um fator multiplicado por 0,75IDA 4 - SUP4 aplica-se quando o suprimento de ar atende os valores-limite da OMS (2005) ou dos guias ou normas nacionais de qualidade do ar com os valores-limite ou regulamentados em função da qualidade do ar externo:IDA – padrão de qualidade do ar internoSUP – padrão de qualidade do ar de insuflação.

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EN 779 2012 Ar Interno ETA e EHA

Classificação do ar de extração (ETA) e de exaustão (EHA) Descrição

Categoria Extração de ar com baixo nível de poluição

ETA 1/EHA 1 Ar a partir de quartos onde as principais fontes de emissão são os materiais e

estruturas de edifícios, e ar a partir de quartos ocupados, onde as principais fontes

de emissão são o metabolismo humano e construção materiais e estruturas. Os

quartos onde é permitido fumar, são excluídos

Extrato de ar com nível de poluição moderada

ETA 2/EHA 2 Ar a partir de quartos ocupados, que contém mais impurezas que a categoria 1 das

mesmas fontes e / ou também das atividades humanas

Extrato de ar com alto nível de poluição

ETA 3/EHA 3 Ar a partir de salas onde são emitidos: umidade, processos, produtos químicos

fumaça do tabaco etc. substancias que reduzem a qualidade do ar.

Extrato de ar com nível muito alto de poluição

ETA 4/EHA 4 Ar que contém odores e impurezas em concentrações significativamente maiores

do que os permitido para o ar interior em zonas ocupadas

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EN 779 2012 Filtragem

• A filtragem de ar do exterior deve ser escolhida para satisfazer as exigências do ar no interior do edifício tendo em conta a categoria de ar exterior ODA.

• O dimensionamento dos estágios de filtragem deve ser o resultado de uma otimização, tendo em conta a situação específica (tempo de operação, carga de pó, situação especial poluição local, etc.).

• A eficiência de filtragem requerida pode ser alcançada por meio da filtragem em um ou mais estágios. É a combinação das eficiências de filtragem que determina se a qualidade do ar de alimentação necessária será alcançada.

• Para manter um bom nível sanitário no sistema de ventilação a eficiência de filtragem mínima combinada (estágios) precisa atender classe de filtragem F7 de acordo com EN 779 (NBR 16101).

• Nos casos em que é exigido nível ar fornecimento de SUP 1 ou 2 e onde a qualidade do ar exterior com base em componentes gasosos é de nível ODA 2 ou ODA 3 a filtragem de partículas deve ser complementada com a apropriada filtragem de fase gasosa para reduzir os níveis nocivos de CO, NOx, SOx, COV e O₃.

• A tabela a seguir mostra a eficiência final de filtragem média necessária por estágios ou não (EN 779) necessária para ir de um nível de ODA para um nível SUP desejado:

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Eficiência de filtragem – Mínima com base na qualidade do ar exterior de partículasQualidade do ar externo Classe do ar de Insuflação

Eficiência de filtragem SUP 1 SUP2 SUP 3 SUP 4

ODA (P) 1 88% 80% 80% 80%

ODA (P) 2 96% 88% 80% 80%

ODA (P) 3 99% 96% 92% 80%

Classes mínimas do filtro recomendada por seção de filtro (definição de classes do filtro de acordo com a EN 779).Qualidade do ar externo Qualidade do ar de insuflação

SUP 1 SUP 2 SUP 3 SUP4

ODA 1 M5+F7 F7 F7 F7

ODA 2 F7+F7 M5+F7 F7 F7

ODA 3 F7+F9 F7+F7 M6+F7 F7

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ABNT NBR 16101:2012 Eficiência de Filtragem

GrupoClasse Perda de pressão final

PaArrestância média

(Am) %

Eficiência média (Em)para partículas de 0,4 mm

%

Eficiência mínima (Emin) b)para partículas de 0,4 mm

%

Grosso G1 250 50 ≤ Eg < 65 - -

G2 250 65 ≤ Eg < 80 - -

G3 250 80 ≤ Eg < 90 - -

G4 250 90 ≤ Eg - -

Médio M5 450 - 40 ≤ Ef < 60 -

M6 450 - 60 ≤ Ef < 80 -

Fino F7 450 - 80 ≤ Ef < 90 ≥ 35

F8 450 - 90 ≤ Ef < 95 ≥ 55

F9 450 - 95 ≤ Ef ≥ 70

As características da poeira atmosférica variam amplamente em comparação, com as características do pó de carregamento usado nos ensaios. Em razão disso, os resultados dos ensaios não proveem uma base para prever tanto o desempenho operacional quanto a vida útil. A redução da carga estática do meio filtrante ou o desprendimento de partículas ou fibras podem também afetar negativamente a eficiência.A eficiência mínima (E ) para partículas de 0,4 µm é a menor eficiência verificada no decorrer de qualquer uma das etapas do procedimento de ensaio (eficiência inicial do filtro e/ou da amostra de meio filtrante, eficiência do meio filtrante carregado ou descarregado eletrostaticamente).

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Associação de Filtros em Série

• Nota: eficiência de filtragem de um ou mais estágios combinados de acordo com a filtragem média especificada em EN 779.

• A eficiência de filtragem em estágios (combinada) deverá ser calculada conforme a fórmula abaixo:

• Onde:

• Et é a eficiência total de filtragem

• Esn+1 ié a eficiência de filtragem de cada estágio

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Filtragem do ar Qualidade do ar Interno IDA

Qualidade do ar

externo

IDA 1 IDA 2 IDA 3 IDA 4

ODA 1 F9 F8 F7 M5

ODA 2 F7+F9 F6+F8 M5+F7 M5+M6

ODA 3 F7+GF+F9 F7+GF+F9 M5+F7 M5+M6


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Aparentemente. assegurada a qualidade do ar externo de renovação como ODA 1 a filtragem do equipamento poderia ser mantida mais simples para a vazão de ar de insuflação.

Arranjos de filtragem no ar externo e no ar insuflado

• Eficiência corrigida para PM 10 e PM 2,5 de cada filtro

• Associação de filtros de ar externo e de insuflação.

• Concentração desejada na sala ou no ar insuflado SUP em μg/m3

• Concentração de particulado no ar exterior μg/m3

• Não foi considerado a geração na sala

• A regra foi de insuflar o ar na condição desejada de insuflação SUP

• Trabalho do Sr. Wili Hoffmann para as reuniões da CE-55:002.03 –Comissão de Estudos de Sistemas de Centrais de Condicionamento de ar e Ventilação


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Exemplo de simulação


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DADOS DE ENTRADA PARA O CÁLCULOPM10 PM2,5

CONCENTRAÇÃO DESEJADA NA SALA (OU LIMITE ACEITÁVEL) EM µg/m3 20 10

CONCENTRAÇÃO DE PARTICULADO NO AR EXTERNO (DADOS ESTATÍSTICOS EM µg/m3 70 35

VAZÃO DE AR DE INSUFLAMENTO POR m2 EM m3/h 30

VAZÃO DE AR EXTERNO POR m2 EM m3/h 3


30

-

10

20

30

40

50

60

SEM FILTR

O N

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µg/

m3

FILTRAGEM DO AR EXTERNO

COMBINAÇÃO DA FILTRAGENS DO INSUFLAMENTO E AR EXTERNO

SEM FILTRO NO INSUFLAMENTO M5 NO INSUFLAMENTOM6 NO INSUFLAMENTO F7 NO INSUFLAMENTOF8 NO INSUFLAMENTO F9 NO INSUFLAMENTO

PM10 PM2,5Sala 20 10

AE 70 35


31

49 48 47 46 45 45

48 47 46 45 45

46 46 45 45 45 45 45 45 45 45

34 34 34 33 32 32

34 33 33 32 32 33 32 32 32 32 32 32 32 32 32

24 24 24 23 23 23 24 24 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23

7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

-

10

20

30

40

50

60

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+M5

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M5

+M6

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EX

TER

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NO

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LAD

O-

PM

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-N

O A

R D

E IN

SUFL

AM

ENTO

EM

µg/

m3


GANHO MÁXIMO DE PARTICULADO PM2,5 X COMBINAÇÃO DE FILTRAGEM AR EXTERNO E INSUFLAMENTO

SEM FILTRO NO INSUFLAMENTO M5 NO INSUFLAMENTO

M6 NO INSUFLAMENTO F7 NO INSUFLAMENTO

F8 NO INSUFLAMENTO F9 NO INSUFLAMENTO

PM10 PM2,5Sala 20 10

AE 70 35


32

DADOS DE ENTRADA PARA O CÁLCULOPM10 PM2,5

CONCENTRAÇÃO DESEJADA NA SALA (OU LIMITE ACEITÁVEL) EM µg/m3 50 25

CONCENTRAÇÃO DE PARTICULADO NO AR EXTERNO (DADOS ESTATÍSTICOS EM µg/m3 70 35

VAZÃO DE AR DE INSUFLAMENTO POR m2 EM m3/h 30

VAZÃO DE AR EXTERNO POR m2 EM m3/h 3


33

-

10

20

30

40

50

60

SEM FILTR

O N

O A

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O

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m3


COMBINAÇÃO DA FILTRAGENS DO INSUFLAMENTO E AR EXTERNO

SEM FILTRO NO INSUFLAMENTO M5 NO INSUFLAMENTOM6 NO INSUFLAMENTO F7 NO INSUFLAMENTOF8 NO INSUFLAMENTO F9 NO INSUFLAMENTO


34

49 48 47 46 45 45

48 47 46 45 45

46 46 45 45 45 45 45 45 45 45

34 34 34 33 32 32

34 33 33 32 32 33 32 32 32 32 32 32 32 32 32

24 24 24 23 23 23 24 24 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23

7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

-

10

20

30

40

50

60

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TRO

NO

AE

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NO

AR

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NO

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NO

AR

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F7 N

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NO

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LAD

O-

PM

2,5

-N

O A

R D

E IN

SUFL

AM

ENTO

EM

µg/

m3


GANHO MÁXIMO DE PARTICULADO PM2,5 X COMBINAÇÃO DE FILTRAGEM AR EXTERNO E INSUFLAMENTO

SEM FILTRO NO INSUFLAMENTO M5 NO INSUFLAMENTO

M6 NO INSUFLAMENTO F7 NO INSUFLAMENTO

F8 NO INSUFLAMENTO F9 NO INSUFLAMENTO

Conclusão

• Não é possível trabalhar somente com filtro no ar externo

• É obrigatório o uso de filtro no equipamento de boa eficiência mínimo M5

• É necessário que a qualidade do ar externo seja filtrado para ODA 1, para usar filtros mínimos e obter uma qualidade interna IDA 3

• Filtro de ar externo M5+F7

• Filtro de insuflação F7

• ODA 3 – PM 10 = 70 μg/m3; PM 2,5 = 35 μg/m3;

• IDA 3 - – PM 10 = 70 μg/m3; PM 2,5 = 35 μg/m3


35

Conclusão

• A qualidade do ar interno IDA dos ambientes deverão ser classificados em função da eficiência do filtro do ar de insuflação complementado pelo filtro de ar externo

• Unidades com filtros de classificação inferior a M5 não devem ser considerados como filtros, mas sim equipamentos sem filtros (ver gráficos

• Sem filtros (filtro ≤ G4) ambiente será provavelmente IDA 4

• Com filtros no ar externo M5+F7 e de insuflação F7 será provavelmente IDA 3

• É importante que haja um consenso entre projetista, fabricante, instalador e usuário final para que a norma seja obedecida!


36

Vazamento agudo de fluído frigorífico

• Objetivo

• Discutir as consequência de um vazamento agudo de fluído frigorífico com múltiplas unidades internas

• Parâmetros de concentração do fluído frigorífico

• Intensidade do vazamento a ser considerado

• Concentração no ambiente

• Sistema de exaustão

• Responsabilidade


37

Normas

• Norma ASHRAE 15: Segurança em sistemas de refrigeração• Considera que toda a carga de fluído frigorífico vaza instantaneamente para o

ambiente crítico (menor volume ou concentração de pessoas)

• UL 484 apêndice E• Considera o vazamento de ¼ da carga de fluído frigorífico por minuto

• ISO 5149-3• Considera o vazamento de 10 kg/h devido ao escoamento supersônico no

tubo que provoca a blocagem (vazão constante independente do diferencial de pressão, onda de choque)


38

Parâmetros de concentração ASHRAE Standard 34

• Norma ASHRAE 34: Designação e classificação de segurança de refrigerantes

• toxicidade aguda: os efeitos adverso(s) sobre a saúde causados por uma exposição única, de curto prazo, como pode ocorrer durante um vazamento acidental de refrigerantes.

• limite de exposição a toxicidade aguda (ATEL): o limite de concentração de refrigerante determinado de acordo com esta norma e destinado a reduzir os riscos de perigos de toxicidade aguda em espaços fechados ocupados normalmente.

• Os valores do ATEL são semelhantes às concentrações imediatamente perigosas à vida ou à saúde (IPVS) estabelecidas pelo Instituto Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional (NIOSH).

• ATELs incluem componentes adicionais explícitos para sensibilização cardíaca e efeitos anestésicos, mas eles não tratam de inflamabilidade.

• O menor ATEL, 50.000 ppm por volume, ou 10% do limite inferior de inflamabilidade, portanto, fornece uma aproximação conservadora de concentrações IPVS quando necessário para refrigerantes sem valores de IPVS adotados.


39


• concentração letal aproximada (ALC): a concentração de uma substância, um refrigerante nesta norma, que foi letal mesmo em um único teste em animais quando o ensaio ocorreu nas mesmas condições de um teste LCSD

• efeito anestésico: perda da capacidade de perceber a dor e outros estímulos sensoriais

• toxicidade crônica: efeitos adversos sobre a saúde resultantes de exposições repetidas em longo prazo. Esta informação é utilizada, em parte, para estabelecer TLV-TWA, PEL ou outros índices consistentes.

• EC50 (concentração eficaz de 50%): a concentração de um material, um refrigerante nesta norma, que causou efeito biológico em 50% dos animais de teste


40


• Altamente tóxico: um material que produz uma dose letal ou uma concentração letal que se enquadre em qualquer uma das seguintes categorias:1,2,3

l. Um produto químico que possui uma dose letal média (DL50) de 50 mg ou menos por quilograma de peso do corpo quando administrado por via oral a ratos albinos pesando entre 200 e 300 g cada.

2. Um produto químico que possui uma dose letal média (DL50) de 200 mg ou menos por quilograma de peso corporal quando administrado por contato contínuo durante 24 horas (ou menos, se a morte ocorre em menos de 24 horas) com a pele nua de coelhos albinos pesando entre 2 e 3 kg cada.

3. Um produto químico que tem uma concentração letal média (CL50) em ar de 200 ppm por volume, ou menos, de gás ou vapor, ou de 2 mg por litro ou menos, de vapor, fumo ou poeira, quando administrado por inalação contínua durante 1 hora (ou menos, se a morte ocorre em menos de 1 hora) a ratos albinos pesando entre 200 e 300 g cada.


41


• LC50: medida de toxicidade aguda por inalação que representa uma concentração letal para 50% dos animais de laboratório expostos por um intervalo de tempo especificado e por espécie de animal.

• menor nível de efeito observado (LOEL): a concentração de um material, um refrigerante nesta norma, que causou qualquer efeito observável mesmo em um animal de teste

• nível sem efeitos observados (NOEL): a concentração mais elevada de um material, um refrigerante nesta norma, na qual não foram observados quaisquer efeitos em mesmo um animal de teste

• limite de exposição profissional (OEL): a média de concentração ponderada por tempo (TWA) para uma jornada de trabalho normal de oito horas e uma semana de trabalho de 40 horas à qual quase todos os trabalhadores podem ser expostos repetidamente sem efeito adverso, com base nos PEL da OSHA, nos TLV –TWA da ACGIH , no WELL da AIHA ou em outro valor consistente


42


• limite de privação de oxigênio (ODL): a concentração de um refrigerante ou outro gás que resulta em oxigênio insuficiente para respiração normal

• limite de concentração de refrigerante (LCR): o limite de concentração do refrigerante, no ar, determinado em conformidade com esta norma e com o objetivo de reduzir os riscos de toxicidade aguda, asfixia e os perigos de inflamabilidade em espaços fechados normalmente ocupados.

• limite de exposição de curta duração (STEL): tipicamente uma exposição TWA de 15 minutos que não deve ser ultrapassada a qualquer momento durante a jornada de trabalho.


43


• valor limite (TLV): TLVs referem-se a concentrações de substâncias levadas pelo ar e representam condições nas quais acredita-se que quase todos os trabalhadores podem ser expostos repetidamente dia a dia, sem efeitos adversos à saúde. Devido à grande variação na suscetibilidade individual, no entanto, uma pequena percentagem de trabalhadores pode sentir desconforto com algumas substâncias em concentrações iguais ou menores que o limite

• valor limite - média ponderada por tempo (TLV-TWA): concentração média ponderada por tempo para uma jornada de trabalho normal de 8 horas e para uma semana de trabalho de 40 horas à qual quase todos os trabalhadores podem estar expostos repetidamente, dia a dia, sem efeitos adversos.4 (Esta definição foi reimpressa com permissão da ACGIH.)


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• Nível de exposição ambiental no local de trabalho (WEEL): limite de exposição ocupacional estabelecido pela Associação Americana de Higiene Industrial (AIHA).


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Parâmetros de simulação

• Apresentação feita por Christopher Laughman Ph D Mitsubishi Electric Research Laboratories Cambridge, MA, USA

• A Study of Refrigeration Dispersion in Occupied Spaces underParametric Variation

• ASHRAE Summer Conference 2015 Atlanta GA, USA

• Conference Session 11 (Basic)


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Parâmetros de simulação

• CFD – Computational fluid dinamics

• Injeção de 40 libras (18,6 kg) de R-410A

• Vazamento de 75 g/s (270 kg/h) e de 2,5 g/s (9 kg/h)

• Na ausência de ventilação limite de concentração de refrigerante RCL final 0,640 g/m3 será superior ao RCL 0,420 g/m3

• Estudo de exaustão com 5 cfm (8,45 m3/h) e 25 cfm (42,25 m3/h)

• Exaustão por frestas de 0,25 pol (6,35 mm) e de 1,2 pol (30,48 mm)

• Duas posições de inserção do fluído: superior e lateral


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Conclusão

• Sem exaustão• 75 g/s ultrapassa RLC em 200 segundos, atinge o pico em 300 segundos• 2,5 g/s ultrapassa RLC em 6.000 segundos

• Com exaustão 5 cfm• 75 g/s ultrapassa RLC em 200 segundos, atinge o pico em 400 segundos• 2,5 g/s ultrapassa RLC em 6.000 segundos mas após 7.000 segundos é inferior ao RLC

• Com exaustão 25 cfm• 75 g/s ultrapassa RLC em 200 segundos, atinge o pico em 400 segundos, mas após 1.000

segundos é inferior ao RLC• 2,5 g/s não ultrapassa RLC

• É fundamental como responsabilidade técnica informar o cliente da necessidade de projetar considerando a possibilidade de um vazamento agudo e quais serão as providências a serem tomadas.


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Bibliografia

1 - ABNT NBR 16401-1, 2 e 3:2008 Instalações de ar-condicionado - Sistemas centrais e unitários • Parte 1: Projetos das instalações• Parte 2: Parâmetros de conforto térmico• Parte 3: Qualidade do ar interior

2 – EN 13779:2014 Ventilation for non-residential buildings — Performance requirements for ventilation, air conditioning and roomconditioning systems.

3 - Palestra J. Senatore - NBR 16401-3 – alteração dos filtros de ar• Proposta de alteração da tabela referência sobre filtros de ar

4 – CETESB – Padrões de qualidade do ar http://ar.cetesb.sp.gov.br/padroes-de-qualidade-do-ar/

5 – Wili Hoffmann – Combinação filtros eficiencia EN 13779

6 - Apresentação feita por Christopher Laughman Ph D Mitsubishi Electric Research LaboratoriesCambridge, MA, USA. A Study of Refrigeration Dispersion in Occupied Spaces under ParametricVariation

30/09/2015

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http://ar.cetesb.sp.gov.br/padroes-de-qualidade-do-ar/

Obrigado pela atenção

Perguntas?


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Documents

Qualidade do ar interior- Revisão da NBR 16401