Projecto AVAC // HVAC project

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UNIVERSIDADE DE COIMBRA Projecto de Sistemas Energéticos Faculdade de Ciências e Tecnologia Departamento de Engenharia Mecânica 2011 5º Ano 1º Semestre Autores: Rafael Figueiras (2004118437) Sérgio Pinheiro (2004118521) Pedro Quintal (2003115271)

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UNIVERSIDADE DE COIMBRA

Projecto de Sistemas Energéticos

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento de Engenharia Mecânica

2011

5º Ano 1º Semestre

Autores:

Rafael Figueiras (2004118437)

Sérgio Pinheiro (2004118521)

Pedro Quintal (2003115271)

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Resumo

Este trabalho destina-se à realização de um projecto de AVAC (aquecimento,

ventilação e ar condicionado) para um lar de 3ª idade sito no Funchal, Ilha da

Madeira. Foi encarado de uma forma um pouco diferente na medida em que se

tentou ter contacto com o máximo de soluções possíveis e incorpora-las no trabalho,

ao invés de tentar projectar um sistema numa perspectiva exclusivamente profissional.

Quer-se com isto dizer que o trabalho foi feito no sentido proporcionar aos autores um

enriquecimento generalizado no que concerne a esta parte da engenharia, em

particular da engenharia mecânica. As normas existentes para projectos deste tipo

estão bem definidas e constituem 3 decretos-lei RSE, RCCTE e RSECE. Apesar de terem

diferentes campos de acção deve ter-se em conta que todos eles estão relacionados

e na elaboração de um trabalho deste tipo devem ser encarados como um

documento global.

A organização deste relatório coincide com as etapas de trabalho que foram

sido desenvolvidas. É portanto natural que a escolha de equipamentos e soluções

implementadas figurem apenas na sua parte final.

Page 3: Projecto AVAC // HVAC project

Conteúdo Acrónimos ....................................................................................................................... 5

Introdução ...................................................................................................................... 7

O caso em estudo/Estruturação do trabalho ....................................................... 7

Secção 1 – Reconhecimentos ..................................................................................... 8

1.1- Do clima e condições exteriores. ..................................................................... 8

1.2- Envolvente Urbana e Localização Geográfica ........................................... 10

1.3 – O Edifício ........................................................................................................... 10

1.4 – Tela humana alvo e condições interiores.................................................... 12

Secção 2 – Levantamento de dados ....................................................................... 13

2.1 – Dimensões ........................................................................................................ 13

2.2 – Soluções Construtivas ..................................................................................... 15

2.2.1 – Envolvente vertical exterior ..................................................................... 15

2.2.2 – Lajes e Pavimentos .............................................................................. 19

2.2.3 – Envidraçados e portas ............................................................................. 21

2.3 – Área não úteis .................................................................................................. 25

2.4 – Luminosidade, Equipamentos e Ocupação ............................................... 26

Secção 3 – Soluções projectadas ............................................................................. 29

3.1 – Ventilação. ....................................................................................................... 29

Insuflação .............................................................................................................. 29

Extracção de limpos ............................................................................................ 31

Extracção de Sujos ............................................................................................... 32

3.2 – Climatização .................................................................................................... 34

Aquecimento ........................................................................................................ 34

Arrefecimento ....................................................................................................... 35

Secção 4 – Dimensionamento de Soluções projectadas ..................................... 36

4.1 - Ventilação ........................................................................................................ 36

4.1.1 – Definição de caudais de Insuflação e Extracção. ............................. 36

4.1.2 – Dimensionamento das condutas ........................................................... 38

4.1.3 – Perda de carga global continua. .......................................................... 41

4.1.4 – Dimensionamento das baterias das UTAS ............................................ 43

4.1.5 – Ventiladores de extracção ..................................................................... 46

4.2 – Hidráulica .......................................................................................................... 49

4.2.1 – Dimensionamento da rede hidráulica. ................................................. 49

4.2.2 – Escolha de bombas.................................................................................. 53

Seccão 5 – Ajustes e alterações ................................................................................ 55

INSUFLAÇÃO .............................................................................................................. 55

EXTRACÇÃO .............................................................................................................. 55

Page 4: Projecto AVAC // HVAC project

Secção 6 – Seleccionar equipamentos geradores ................................................ 56

Secção 7 – Outras hipóteses ...................................................................................... 57

Secção 8 – Conclusões ............................................................................................... 58

Errata .............................................................................................................................. 59

Bibliografia .................................................................................................................... 59

Anexos 1 – Definições e dimensões .......................................................................... 61

Anexo 2 – Soluções Construtivas ............................................................................... 64

Anexo 3 – Pontes térmicas planas ............................................................................. 69

Anexos 4 – Lajes e Pavimentos ................................................................................... 73

Anexo 5 – Envidraçados ............................................................................................. 76

Anexo 6 – Projecto luminotécnico ............................................................................ 78

Anexo 7 – Ocupação ................................................................................................. 80

Anexo 8 – HAP .............................................................................................................. 81

Anexo 9 – Sistemas ....................................................................................................... 86

Anexo 10 – Ocupation schedules .............................................................................. 92

Anexo 11 – Cálculo de caudais de ar de extracção. ........................................... 96

Anexo 12 – Redes de condutas e soluções de Ventilação................................... 97

Anexo 13 – Caudais insuflação e extracção regulamentares ............................. 98

Anexo 14 – Equipamentos do sistema insuflador .................................................. 102

UTA_BP ...................................................................................................................... 102

Anexo 15 – Equipamentos do sistema de exaustão ............................................. 105

Anexo 16 – Caracterização do circuito frio 1 ........................................................ 107

Anexo 17 – Troços de ventilação rectangulares ................................................... 109

Anexo 18 – Esquema de princípio ........................................................................... 110

Anexo 19 – Catálogos ............................................................................................... 111

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Acrónimos

A_bruta – Área de parede desde o chão ao tecto sem área de envidraçados nem a

área de pilares.

A_cega – Área de parede contando total desde o chão ao pé direito

A_efectiva – Área de parede desde o chão ao tecto sem área de envidraçados

Aque. – Aquecimento.

Ap – área de pavimento.

Arref. – Arrefecimento.

AVAC – Aquecimento ventilação e ar condicionado

cp - Calor especifico, unidades são referidas no texto.

EDL – Extractor directo de limpos.

EDS – Extractor directo de sujos.

EJA – Envidraçado tipo janela.

EPO – Envidraçado tipo porta.

EWC – Envidraçado tipo casa-de-banho (pequenas janelas)

f, f’, f’’ – condições de paragem do processo iterativo (erros máximos admissíveis).

HAP – Hourly Analysis Program.

hf – altura manométrica (m.c.ar ou m.c.a)

LNEC – Laboratório nacional de Engenharia Civil.

LX – Lage ou pavimento “X”. Ex.: L1 – Laje tipo 1.

Oc. – Ocupação ou Ocupantes.

PC – Perda de carga.

PEX – Parede Exterior “X”. Ex.: PE1 – Parede Exterior 1.

PEX_PTP – Ponte térmica plana da parede exterior “X”. EX. PE1_PTP - ponte térmica

plana na parede exterior 1.

Pot. – Potência.

PSE – Projecto de Sistemas Energéticos.

PTP – Pontes térmicas planas.

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PUR – Poliestireno Extrudido Expandido.

Qe ou QE – Caudal de ar extraído ou caudal de ar de extracção.

Qi ou QI – Caudal de ar insuflado ou caudal de ar de insuflação.

Rse e Rsi – Resistência exterior e resistência interior (respectivamente).

RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios.

RSECE – Regulamento de Sistemas Energéticos de climatização de Edifícios.

SCE – Sistema nacional de certificação energética e da Qualidade do Ar Interior no

Edifícios.

UTA – Unidade de tratamento de ar.

UTA’s – Unidades de tratamento de ar.

UTAN’s – Unidades de tratamento de ar novo.

VEL – ventilador de extracção de limpos.

VES – Ventilador de extracção de sujos.

VB – Visual Basic

WC – Casa-de-banho.

WC’s – Casas-de-banho.

Page 7: Projecto AVAC // HVAC project

7

Introdução

O caso em estudo/Estruturação do trabalho

O presente trabalho tem a finalidade de aproximar ao máximo os alunos com

o desenvolvimento e implementação de sistemas energético no âmbito do RSECE.

Este caso refere-se a um lar de 3ª idade sito no Funchal, Ilha da Madeira que

necessitaria de um sistema de AVAC que proporcione condições de conforto aos seus

utentes. Deste trabalho faz parte integrante um CD/DVD com informações a ele

relativas e que dele não pode ser dissociado.

O trabalho foi estruturado da seguinte forma:

Tabela 1 - Estruturação da análise.

Secção Conteúdo

1 Reconhecimentos

2 Levantamento de dados

3 Soluções projectadas

4 Dimensionamento de soluções

projectadas

5 Ajustes e alterações

6 Selecção de equipamentos produtores

de energia

7 Outras hipóteses/melhorias

8 Conclusões

Page 8: Projecto AVAC // HVAC project

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Secção 1 – Reconhecimentos

Esta secção tem grande importância uma vez que fornece muitas informações

no desenvolvimento do projecto. Este tem que ser desenvolvido de acordo com o

local onde irá ser implementado e, consequentemente concordante com as

necessidades climáticas do local.

1.1- Do clima e condições exteriores.

Como já foi referido o local para onde foi feito o trabalho foi Funchal, Ilha da

Madeira que tem um clima muito temperado em que predominam temperaturas de

“quase conforto” quer no Verão (estação de arrefecimento) quer no Inverno (estação

de aquecimento). A caracterização do clima foi feita com recurso aos arquivos

disponível no site http://www.windguru.cz/pt/ [A] que nos forneceram dados sobre

temperaturas máximas e mínimas diárias desde 2003 no Funchal, e analisando uma

brochura climática do arquipélago sita em http://www.sra.pt [B] que forneceu muitas

informações/alteração climáticas na Ilha da Madeira na segunda metade do séc. XX.

Assim concluiu-se sobre o clima o que se passa a expor:

Ilustração 1 - Gráficos retirados da brochura climática referida.

Page 9: Projecto AVAC // HVAC project

9

Ilustração 2 - Gráfico retirado da brochura climática referida.

Optou-se por incluir gráficos da brochura climática pois esta está disponível

para download no site [B] em anexo digital.

Os dados obtidos pelo site [A] não irão ser todos incluídos no relatório por serem

demasiados (diários desde 2003), será mostrada de seguida uma tabela com o

tratamento desses valores:

Tabela 2 - Valores obtidos do site [B] e tratados em Excel referentes a condições de temperatura.

Somatório

registos [ºC]

Nº meses da

estação

Temperatura média

mensal anual [˚C]

Soma das temperaturas

médias de Inverno 901,5 53 17,009

Soma das temperaturas

médias de Verão 1060,5 40 26,513

Com estas informações (e muitas outras que foram obtidas especialmente

através da brochura climática) conseguimos definir o clima a considerar durante o

projecto. Considerou-se que se atribuiria uma margem de segurança em termos de

temperatura de 2˚C e que em termos de humidade se ajustaria os valores médios ao

intervalo de dezenas mais justo como se mostra:

Tabela 3 - Condições climáticas.

Condições climáticas Mínimas Máximas

Temperatura [˚C] 15 28,5

Humidade Relativa [%] 70 80

Optou por se dar mais significado aos registos do site [B] em termos de

temperatura, e arredondar as condições de humidade relativa obtidas pelo site [A]

por excesso a fim de prever uma situação esporádica que pode-se ser registada.

Como se pode comprovar a variação de temperaturas ao longo do ano é de cerca

de 12,5˚C o que mostra o quão ameno é o clima.

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1.2- Envolvente Urbana e Localização Geográfica

A envolvente urbana não pode ser descrita, uma vez que apenas se sabia que

o edifício seria sito no Funchal mas não ao certo em que zona. Assim sendo admitiu-se

que o Lar estaria situado numa zona ampla e sem sombreamentos de horizonte

significativos. É de realçar que em zonas urbanas densas os sombreamentos

provocados por outros edifícios contribui em muito para a não captação de radiação

solar (como se percebe) e consequentemente para exponenciar a necessidade de

climatização dos edifícios a projectar. Em termos de localização geográfica utilizando

o programa HAP (que foi uma das ferramentas mais usadas neste trabalho)

conseguimos ter os seguintes dados:

Latitude – 32,7 Norte

Longitude – 16,8 Oeste

Altitude – 54,9 [m]

1.3 – O Edifício

O edifício apenas foi fornecido em planta, não sendo possível ir ao local para

uma familiarização com o mesmo teve que se usar um pouco imaginação e um

pouco de carvão e papel para ter a noção de como o edifício pareceria. Resultaram

assim algumas imagens que serão fornecidas em anexo digital, que nos familiarizaram

um edifício (ainda que hipotético, a imagem da capa é exemplo disso e mostra a

fachada com vista de SE para NO). Sabia-se que teria um piso principal onde estaria

toda a necessidade energética e onde funcionaria Lar (piso 0), um piso de garagem

(piso -1) e um piso de cobertura (piso 1).

O mesmo aconteceu com a orientação do Lar, uma vez que não era dita a

orientação real, fazendo uso de competências adquiridas durante o curso admitiu-se

uma orientação no sentido de deixar voltada a Norte o mínimo de fachada possível.

Aproveitando para introduzir a planta do edifício e a orientação escolhida mostra-se a

imagem seguinte:

Page 11: Projecto AVAC // HVAC project

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Ilustração 3 - Orientação da planta e numeração das fachadas.

Estando no hemisfério Norte serão as fachadas a Sul onde incidirá mais

radiação solar:

Tabela 4 - Orientação das fachadas e período de incidência solar.

Fachada Orientação Período de incidência

1 Sudeste Manhã

2 Nordeste Manhã

3 Noroeste Tarde

4 Este Manhã

5 Norte (apenas radiação difusa)

6 Oeste Tarde

7 Oeste Tarde

8 Sul Todo o dia

As restantes plantas figuram no anexo 1.

1

7

6

5

4

3

8

2

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1.4 – Tela humana alvo e condições interiores

Sendo um lar de 3ª Idade a imagem humana alvo será constituía por pessoas já

com alguma idade, pelo que teve que se ter em conta os requisitos de conforto que

essas pessoas necessitam/desejam. Como se sabe as pessoas com idade mais

avançada sentem e são mais vulneráveis a mudanças climáticas abruptas ou

condições de habitabilidade extremas (frio ou calor severo). A acrescentar a isso,

teve-se em conta o facto de essas pessoas terem mais sensibilidade ao frio que as

pessoas mais novas, pelo que a temperatura de conforto teve que ser repensada e

não estipulada nos 21˚C habituais. Apesar de haver no mesmo espaço pessoal

administrativo e funcionário optou-se por se satisfazer em primeira instância as

necessidades de conforto das pessoas mais velhas, pois serão elas o principal utilizador

do espaço (e manda o respeito que assim seja). As condições interiores de projecto

foram fixadas como se mostra:

Tabela 5 - Condições de conforto.

Temperatura de conforto [˚C] 23ºC

Humidade Relativa interna [%] 50%

Page 13: Projecto AVAC // HVAC project

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Secção 2 – Levantamento de dados

Após os reconhecimentos é necessário caracterizar o edifício a estudar de

forma exaustiva. Todas as características irão influenciar na determinação das

necessidades energéticas e de ventilação. Dessa forma em seguida irá ser exposto

como foi feito todo esse processo.

2.1 – Dimensões

Na presente subsecção irá mostrar-se o que foi feito para uma divisão da

planta já mostrada, sendo os restantes mostrados no anexo 1 sem a justificação da

análise desenvolvida uma vez que será igual à que se irá expor de seguida1.

Como se vê na ilustração 3, o Lar é constituído por vários espaços/divisões, a

fim de justificar o modo de análise das mesmas escolheu-se o espaço Q0.1. A

ferramenta usada para o dimensionamento da área deste espaço foi o AutoCAD, que

se revelou uma ferramenta fundamental.

Ilustração 4 - Obter valores de área.

Como se pode ver, quase tudo o que era preciso em termos de dimensões

conseguia se obtido em AutoCAD analisando a janela de propriedades. Os valores de

área foram todos tirados e organizados em folha de Excel que se mostra no anexo 1.

Em termos de dimensões falta ainda definir (uma vez que não foi fornecido) o pé

direito médio e a altura do tecto falso (que nem sempre existe). Uma vez que nenhum

desses dados foi fornecido consideraram-se os seguintes para todo o edifício:

1 Sempre que se achar justificado irá, nos anexos, ser feita referencia a situações

particulares que possam existir.

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Pé direito – 2,7 [m]

Altura do tecto falso – 0,5 [m]

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2.2 – Soluções Construtivas

2.2.1 – Envolvente vertical exterior

No que respeita à envolvente vertical foi proposto que se escolhessem

diferentes tipos de soluções construtivas para as diferentes fachadas. Essa distribuição

das diferentes PE’s foi feita tendo em conta a orientação do edifício; a solução com

maior U seria a que estaria voltada a Norte e a com menor a que estaria voltada a Sul

(implementação que figura em anexo 2). Tal foi feito no sentido de precaver quer um

aquecimento excessivo no Verão quer um arrefecimento descontrolado no Inverno.

Encarou-se cada envolvente vertical exterior individualmente e estudou-se em cada

caso os seguintes pontos:

1. Coeficiente de transmissão de Calor U da envolvente.

2. Coeficiente de transmissão de Calor U das pontes térmicas planas.

Nota sobre o Coeficiente U

O coeficiente de transmissão térmica é o valor que caracteriza a facilidade

com que uma determinada construção se deixa atravessar por um fluxo de calor. Vem

dado em

] donde se consegue deduzir que representa a potência térmica que é

perdida/ganha por unidade de área da construção em causa relativamente a uma

variação de temperatura de 1˚C. Assim sendo, quanto maior for o U maior é a sua

vulnerabilidade para ser atravessado por um fluxo de calor.

O método de o determinar está bem definido no ITE 50 parte 1, do LNEC e mostra que:

A existência de dois termos , deve-se ao facto de na proximidade imediata das

paredes existir uma fina camada de ar estagnado, que induz uma perda de calor por

condução e não por convecção como seria de esperar. Estes coeficientes dependem

das condições do ambiente interno (i) ou externo (e) a que disserem respeito e do

sentido do fluxo de calor2.

Em seguida irá mostrar-se um exemplo de cálculo do coeficiente U de uma das

4 soluções consideradas (PE1) sendo as restantes fornecidas no anexo 2. A fim de

tornar mais rápido e com menos probabilidade de erro o cálculo do factor U,

desenvolveu-se uma folha de Excel programada com Macros VB (ver anexo digital).

2 São bem definidas no ITE50.

Page 16: Projecto AVAC // HVAC project

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Tabela 6 - Soluções construtivas usadas.

PE Descrição

PE1 Fachada ventilada

PE2 Parede dupla de tijolo 15

PE3 Parede simples de tijolo 20 e caixa-

de-ar

PE4 Parede de blocos

A solução construtiva PE1 é a mostrada de seguida:

Do exterior para o interior tem-

se:

Fachada ventilada

PUR

Betão

Reboco

O ITE50 fornece valores de

condutibilidade térmica, os

quais têm de ser manipulados

a fim de obter a resistência

térmica e se poder aplicar a

determinação do coeficiente

U. Para obter a resistência

térmica basta dividir a

espessura da camada de

material pela condutibilidade,

logo:

Camada PUR:

Espessura [cm] – e=4 [cm]

Condutibilidade -

Resistência –

Camada Betão:

Espessura [cm] – e = 34[cm]

Condutibilidade -

Resistência –

Ilustração 5 - Solução construtiva PE1, medidas em [cm].

Page 17: Projecto AVAC // HVAC project

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Camada Reboco:

Espessura [cm] – e=2 [cm]

Condutibilidade -

Resistência –

Determinação de e , como estamos a tratar de fachadas ventilada

admite-se que a camada de ar estagnado na PE1 do lado exterior está igualmente

estagnada como a do lado interior donde:

3

Definindo U:

Após a definição do U é necessário verificar se ele está regulamentar ou não, já

que é definido um máximo para esse coeficiente de acordo com a zona climática e

fixado no RCCTE pág. 2512 Quadro IX.1. No caso temos que:

Pelo que se comprova que a envolvente PE1 está regulamentar, já que:

Para as restantes:

Tabela 7 - Verificação dos coeficientes U das soluções construtivas.

Situação

Regulamentar

Regulamentar Regulamentar Regulamentar

No que respeita a PTP a sua análise é em tudo idêntica à análise feita para as

PE verticais, terá que se saber qual a área de PTP existente e que merece ser

contabilizada como tal e desenvolver o cálculo do U da mesma forma tendo em

conta o material de que é feito o pilar e o seu isolamento. Serão mostrados todos os

tipos de PTP’s no anexo 3, bem como os locais onde estas foram consideradas, nesta

secção apenas se vai mostrar uma imagem da PE1_PTP4.

3 ITE50 – pág. I.11 quadro I.3 4 Uma vez que o programa de simulação usado não possibilita a introdução de pontes

térmicas lineares considerou-se uma altura de pilar de 3,5 m desenvolvendo assim PTP

um pouco maiores a fim de o compensar.

Page 18: Projecto AVAC // HVAC project

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Ilustração 6 - Ponte térmica plana PE1_PTP.

Para que as pontes térmicas estejam em conformidade com o regulamento

seguido o coeficiente U da PTP não poderá ser superior ao dobro do coeficiente U da

zona corrente. No caso em estudo essas condições foram sempre conseguidas como

se mostra:

Condição a satisfazer -

Tabela 8 - Caracterização regulamentar das PTP.

Nº Solução Valor de U para zonas corrente e

zonas de PTP [W/m2 ºC] Estado

1 PE1 0,6919

Regulamentar PE1_PTP 0,4462

2 PE2 0,5124

Regulamentar PE2_PTP 0,8120

3 PE3 1,0578

Regulamentar PE3_PTP 0,7214

4 PE4 0,4561

Regulamentar PE4_PTP 0,5070

Como facilmente se nota há situações em que o U da PTP é inferior ao da zona

corrente, o que significa que a PE é mais “condutiva” que a própria PTP. Se se vir as

imagens das soluções PE1 e PE1_PTP nota-se que em PE1_PTP existe uma camada

vertical adicional de isolamento (XPS no caso) o que torna a PTP uma “não ponte

térmica”. À ainda que fazer referência que em termos de isolamento de PE verticais é

aconselhável o isolamento pelo interior, contudo nas PTP é aconselhável o isolamento

pelo exterior do pilar a fim de o proteger uma vez que é uma construção particular.

Page 19: Projecto AVAC // HVAC project

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2.2.2 – Lajes e Pavimentos

Relativamente a lajes e pavimentos (envolventes horizontais), a fim de desenvolver

uma análise o mais próximo possível das soluções existentes, teve que se estudar os

capítulos 3 e 4 do ITE50 e admitir como se iriam considerar essas soluções.

Consideraram-se 4 lajes diferentes, duas de pavimento e duas de cobertura.

Tabela 9 - Caracterização dos 4 tipos de lajes.

Laje Descrição L1 Laje de contacto com o terreno com impermeável.

L2 Laje de contacto com ambiente exterior (fluxo de calor descendente, para

zona de quartos em cima da garagem).

L3 Laje de contacto com o exterior superior, revertida exteriormente por painéis

tipo sanduíche.

L4 Laje de contacto com o exterior superior (terraço inacessível), com camada

exterior de seixo5.

Foi considerada impermeabilização e isolamento de lajes e pavimentos sempre

que se justificou. A análise do U foi feita de igual modo que na secção anterior, por

isso, nesta será apenas fornecida uma imagem de uma solução estrutural com

desenho e determinação do U sendo as restantes mostradas no anexo 4. À que ter em

atenção que a fim de proteger a laje o isolamento deve ser colocado na parte

exterior, bem como a camada de forma.

Laje 3 – L3, laje de cobertura de contacto directo com o telhado exterior.

Ilustração 7 - Laje L3.

P. Sandwich – Painel sanduíche, ITE50 quadro I.1.

Camada de Ar* - Esta camada de ar serve para modelar um telhado em

painel sanduíche com inclinação de 5˚, cuja altura máxima seria pequena e se

5 Contabilizou-se a camada de seixo como se de uma “cobertura ventilada” se trata-

se, fazendo o Rse da cobertura exterior igual ao Rsi.

Page 20: Projecto AVAC // HVAC project

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admitiu não ser suficiente para se considerar um espaço não útil. (altura máxima roda

os 0,5 [m]).

C. Forma – Camada de forma, é um revestimento em betão leve (sugerido no

ITE50) em cima da laje aligeirada.

Finalmente é ainda necessário notar-se que os coeficientes Rse e Rsi são diferentes dos

usados nas PE uma vez que o sentido do fluxo de calor neste caso é ou ascendente ou

descendente vertical.

Da mesma forma que em envolventes verticais, também as horizontais terão

que satisfazer U máximo admissíveis que no caso presente é de 1,25 (mesma secção e

tabela que na secção anterior). O quadro em baixo mostra a situação do presente

projecto.

Tabela 10 - Definição regulamentar das lajes.

Situação

Regulamentar Regulamentar

Regulamentar Regulamentar

Apesar de a laje L2 estar em contacto com a garagem não se considerou esta

uma zona não útil uma vez que é completamente aberta a menos de uma envolvente

(ver planta), sendo por isso um espaço fortemente ventilado ao ponto de se

considerar exterior.

Page 21: Projecto AVAC // HVAC project

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2.2.3 – Envidraçados e portas

Envidraçados No que aos envidraçados diz respeito, teve mais uma vez que se

recorrer ao ITE50 parte III, para saber como se deveria defini-los. Foram definidos

quatro tipos de envidraçado EPO, EJA, EWC e clarabóias, respectivamente

envidraçados de porta, de janela, de casa de banho e clarabóias. A constituição

integral dos envidraçados figura no anexo 5, sendo nesta secção apresentado como

foi o método de análise.

Tenha-se como exemplo o tipo de envidraçado EPO.

Tabela 11 - Constituição do envidraçado EPO.

Envidraçado Constituição

EPO

Vidro duplo colorido na massa + incolor [5 mm + (4 a 8) mm]

Caixilharia de madeira

Estore de lâminas interiores cor média

Caixa-de-ar de 6 [mm] entre vidros

Abertura tipo deslizante

Os valores de U são vistos directamente no ITE50 pag.III.3 e seguintes e terão

que ser considerados diferentes tipos de U conforme a situação:

– Aplicável em envidraçados de locais sem ocupação nocturna.

- Aplicável em envidraçados de locais com ocupação nocturna.

– Aplicável a envidraçados verticais de separação entre um espaço útil

interior e um espaço não aquecido.

- Aplicável a envidraçados horizontais. (método de calculo diferente para

fluxo ascendente, descendente e caso de vidro low ε, baixa emisividade).

Neste caso definiram-se e já que este tipo de envidraçados de porta estaria

colocado em zonas onde contacta-se com outras zonas não aquecidas, ver tabela no

fim desta secção.

Para verificar se os envidraçados estariam de acordo com o regulamento do RCCTE

teve que se definir o factor solar de cada vão envidraçado e compara-lo com o

factor solar máximo admissível (pag. 2512 quadro IX.2 do RCCTE)

Definir :

Este factor solar é calculado através da fórmula seguinte que figura no RCCTE

(pág. 2504)

Grosso modo (já que as parcelas intervenientes estão bem definidas no RCCTE)

caracteriza o tipo de vidro e caracteriza o/os tipo/tipos de oclusão existente

Page 22: Projecto AVAC // HVAC project

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(ambos definidos em RCCTE - Tabelas IV.4 e RCCTE - Quadro V.4 respectivamente).

Para o caso exemplo desta secção teve-se:

O valor que se acaba de obter tem que ser comparado com o máximo admissível que

para o caso da ilha da Madeira (sendo uma zona V1 inércia Forte) virá:

Comprava-se então que:

E por isso o envidraçado que se acaba de expor está regulamentar.

Tabela 12 - Definições para EPO.

N Designação Uw Uw(lna) gnorm.v g'norm.1 gnorm gnorm.[V1;I-Forte] Situação

2 EPO_[1m] 3,3 2,5443331 0,55 0,59 0,4326667 0,56 Regulamentar

Inibiu-se a planta que mostra onde estão colocados os envidraçados pois esta

será fornecida em anexo digital.

Page 23: Projecto AVAC // HVAC project

23

Portas Uma vez que se definiram portas completamente envidraçadas nos

envidraçados (admitiu-se que não havia portas com pequenas janelas) considerou-se

que todos os tipos de porta seriam idênticos e por isso definiu-se um único tipo de

porta. Em termos de limitações de portas, os regulamentos não lhes fazem referência

pelo que não se irá poder confrontar valores de U encontrados com valores de U

máximos admissíveis. As portas foram modeladas como se mostra:

Ilustração 8 - Esquema de uma porta.

Page 24: Projecto AVAC // HVAC project

24

Tabela 13 - Definição do coeficiente U para portas.

Page 25: Projecto AVAC // HVAC project

25

2.3 – Área não úteis

No presente trabalho apenas foi considerada uma área não útil, a área

correspondente à lavandaria (ver planta). A definição de área útil nem sempre é bem

definida, mas existem casos em que o coeficiente 6 é bem definido e tabelado

(RCCTE pág. 2493 tabela IV.1). De entre os casos apresentados nessa tabela apenas

enquadramos a lavandaria como sendo uma marquisa, já que não tem ocupação

permanente e tem janelas para o exterior. Não foram considerados desvão de

telhado uma vez que a inclinação dos painéis tipo sanduíche que o constituem é de

apenas 5˚, e a altura máxima vertical do respectivo vão ronda os 0,5 [m], o que é

pouco para se admitir que haja ventilação.

O coeficiente é dado por:

E é ainda função do quociente entre a área de parede com contacto interno do ENU

e da área de parede com contacto externo do mesmo espaço

. Assim é fácil

de entender que conseguindo caracterizar um espaço não útil por um coeficiente

obtido pelo RCCTE consegue-se obter uma temperatura a que se poderá modelar o

ambiente do espaço não útil, deduzindo .

No caso da lavandaria obteve-se:

Como já se definiu as temperaturas de conforto interior e de ambiente exterior

anteriormente vem:

6 Este coeficiente caracteriza os espaços não úteis e é definido como o quociente de

duas variações de temperatura.

Page 26: Projecto AVAC // HVAC project

26

2.4 – Luminosidade, Equipamentos e Ocupação

Como é sabido os equipamentos consumidores de electricidade contribuem

de forma importante para a criação de cargas térmicas internas. Mais uma vez neste

trabalho, não se dispunha de informação sobre o tipo de luminárias e o tipo de

equipamentos que estavam instalados no edifício. Por isso modelou-se uma instalação

de luminárias tendo em conta que a média de W/m2 deveria rondar o valor de 6[W/m2

]7. Usando acetatos disponibilizados na cadeira de PSE de anos anteriores ao presente

e fazendo alguma pesquisa (www.dialux.com o mais consultado, www.osram.com,

www.candela.com) decidiu seguir-se a tabela de requisitos de quantidade físicas

intrínsecas a projectos luminotécnicos (unidade Lux e W/m2) 8 (anexo 6). Essas

propriedades não se irão desenvolver nem explicar neste relatório por não fazerem

directamente parte deste projecto. Com a ajuda do software DIAlux 4.5 conseguiram

projectar-se instalações de luminárias que cumprissem os requisitos propostos. De

seguida irá mostrar-se o relatório luminotécnico de um espaço do edifício e a

modelação obtida com o programa DIAlux. Poderão ver-se curvas de iluminância

[Lux], os focos de luz produzidos pelas luminárias entre outras características de entre

as quais se ressalva a potência por unidade de área de espaço que neste caso virá

9,52

. Seja como exemplo o espaço Coz0.1 (Cozinha).

7 Este valor foi estabelecido durante o período de aulas como um valor aceitável para

todas as divisões. 8 Foram estudadas outras propriedades como a intensidade luminosa [cd] ou o indicie

de reprodução de cor.

Page 27: Projecto AVAC // HVAC project

27

Page 28: Projecto AVAC // HVAC project

28

Ilustração 9 - Exemplo de um relatório luminotécnico.

Ilustração 10 - Exemplo de design obtido com o programa DiaLUX (neste caso para a cozinha).

Este processo foi repetido para todas as divisões do Lar e será apenas fornecido no

CD, uma vez que constituiu um “extra” que não estava previsto no inicio.

Em termos de equipamentos foram tidos em conta os seguintes com as seguintes

potências:

Televisão – 100 W

Computador – 200 W

No que há ocupação diz respeito foram sendo consideradas ocupações

conforme se conseguiu deduzir do esquema de mobiliário das plantas fornecidas. Por

exemplo, no gabinete de administração há duas secretárias admitiu-se 2 pessoas, na

recepção admitiu-se 1 pessoa, e seguiu-se esta lógica para todas as divisões (o

quadro de ocupações será fornecido no anexo 7).

Finda a análise do espaço e clima introduziram-se todos os valores no

programa HAP que fez a simulação das necessidades térmicas dos equipamentos. É

mostrado nos anexos 8, 9 e 10 como definir uma divisão, um sistema de fornecimento

de ar e alguns dos períodos de ocupação usados.

Page 29: Projecto AVAC // HVAC project

29

Secção 3 – Soluções projectadas

Após a caracterização do edifício deve projectar-se quais os sistemas a instalar

e quais as zonas que estes afectaram. Foram projectados sistemas de ventilação e

aquecimento como de seguida se descreve. Deve consultar-se os anexos 1 e 12.

3.1 – Ventilação.

Insuflação

Sistema 1 - UTAN Quartos [UTAN_Q]

Zonas abrangidas – Z1; Z2; Z3; Z4

Irá fornecer Ar para as zonas Z1, Z2 e Z3 com excepção dos WC’s que existirem

nessas zonas já que estes não têm necessidades de insuflação. Como se percebe

ainda não se consegue caracterizar nenhum dos equipamentos uma vez que não foi

ainda desenhada a rede de condutas e tubagens. Contudo esta UTAN irá ser

equipada com:

Pré-filtro + filtro de bolsas + Bateria de frio + separador de gotas + bateria de quente +

ventilador.

Ilustração 11 - Imagem da UTAN_Q.

Page 30: Projecto AVAC // HVAC project

30

Sistema 2 e sistema 3 - UTA Salas + Refeitório9 [UTA_S_R]

Zonas abrangidas – Z5; Z6; Z7; Z8; Z9; Z10

Apesar de serem duas zonas independentes, a zona de salas e de refeitório

funcionam em contraponto na maior parte do tempo. Isto é, quando existem

necessidades num dos sistemas não existem necessidades no outro. Por isso, a solução

implementada foi uma UTA com recuperação que funciona-se para os dois sistemas.

Para isso é necessário que as condutas que chegam e partem da UTA estejam

equipadas com registos de caudal motorizados e que estejam automatizadas por um

PLC numa rede central de controlo. Da mesma forma os ventiladores da UTA devem

estar equipados com variadores de velocidade a fim de permitir variar o caudal em

conformidade com os requisitos. Assim esta UTA deve ter:

Insuflação com os mesmos componentes que a UTA_Q.

Extracção – Filtro à entrada do ar extraído + ventilador + registos

Permutador de fluxos de ar cruzados.

Ilustração 12 - Imagem da UTA_S_R (primeira hipótese).

Sistema 4 - UTAN Cozinha [UTAN_C]

Zonas abrangidas – Z14

Esta UTA insufla ar exclusivamente para a cozinha e foi dimensionada pelo

método da hotte ponderando a insuflação a 80% da extracção. Em termos de

constituição é similar à UTAN_Q.

9 Esta opção teve a finalidade de familiarizar os autores com a hipótese de instalação

de UTA’s com recirculação, foi uma solução cuja viabilidade terá que ser julgada no

final pois pode não ser compensatório haver recirculação.

Page 31: Projecto AVAC // HVAC project

31

Sistema 5 - UTA Adjacentes de Cozinha (B.P.) [UTA_BP]

Zonas abrangidas – Z13; Z15; Z16.

Esta UTA de baixo perfil irá insuflar Ar para as zonas adjacentes de cozinha.

Optou por se projectar insuflação para dispensas de alimentos e circulações uma vez

que pode ai haver necessidades de manutenção de produtos a temperaturas frias e

ambiente seco. É uma UTAN de instalação em tecto falso e constituída por, bateria de

quente e frio, um separador de gotas e sistema de ventilação.

Sistema 6 - Insuflador directo LAV [Ins_LAV]

Zonas abrangidas – Z12

Sendo a lavandaria um espaço não útil optou por se instalar um insuflador de

ar directo sem tratamento de ar.

Extracção de limpos

Sistema 1 - Extracção zona 3 [VEL_Z3]

A extracção desta zona foi feita com uma caixa de extracção na cobertura

sem requisitos especiais, e engloba as divisões SE0.1, C0.2.

Sistema 2 e Sistema 3 - UTA Salas + Refeitório

Uma vez que a UTA para as salas e refeitório tem recirculação funciona

também como exaustor.

Admitiu-se que a extracção do espaço REC0.1 é feita pelo H0.2 uma vez que as

recepções costumam ter grande abertura para a divisão adjacente e são de

pequenas dimensões.

N.B.- 70 % de SE0.2 + C0.3 uma vez que os restantes 30% serão feitos pelas wc anexas

ás salas WC0.3 e WC0.5.

Page 32: Projecto AVAC // HVAC project

32

Sistema 4 - Exaustor directo LAV [EDL_LAV]

Sendo uma área não útil instalou-se na lavandaria um ventilador directo sem

requisitos

Sistema 5 - Exaustor directo SE0.3 [EDL_SE0.3]

Este exaustor faz a exaustão da sala de convívio dos funcionários a que se

juntou o caudal de exaustão necessário afecto ao corredor anexo C0.8.

Extracção de Sujos

Sistema 1 - Extracção WC.Quartos. [VES_WCQ]

Esta extracção vai contemplar, para além das necessidades de extracção dos

WC dos quartos as necessidades de extracção dos quartos (cada WC extrai o caudal

do quarto a que está anexa) e do corredor C0.1 (cada WC dos quartos extrai 10% da

extracção do corredor). Irá ser feita por uma caixa de extracção colocada na

cobertura.

O caudal de extracção dos WC dos quartos calculou-se por ponderação volúmica da

zona de espelho e da zona de banheira em que se consideraram as ponderações

mostradas em anexo 13 e 15 e em anexo digital.

Sistema 2 – Extracção WC Salas [VES_WCS]

Esta extracção para além da extracção das próprias WC efectuará 30% da

extracção da sala anexa (SE0.2) e será feita com caixa de extracção instalada na

cobertura.

Page 33: Projecto AVAC // HVAC project

33

Sistema 3 – Extracção Lixos [EDS_L]

Extracção com exaustor directo de fluxo vertical instalado na cobertura.

Ponderou-se um caudal de renovações por hora de 7,5 RPH para estes espaços.

Sistema 4 – Extracção Cozinha [VES_C]

Extracção que contemple exclusivamente a zona de cozinha e que é feita por

caixa de exaustão instalada na cobertura. Extracção calculada pelo modelo da

hotte:

Tabela 14 - Método da Hotte para determinar caudal de extracção da cozinha em m3/h.

Ponderando a insuflação a 80% vem:

Tabela 15 - Resumo de caudais a insuflar e a extrair da cozinha em m3/h.

Qinsuflação Qextracção

6289,92 7862,4

Sistema 5 – Extracção Balneários [VES_Bal]

Juntando os caudais de extracção dos balneários femininos e masculinos

instalou-se uma caixa de exaustão na cobertura para os extrair.

Page 34: Projecto AVAC // HVAC project

34

3.2 – Climatização

A climatização irá ser assegurada por um sistemas de 4 tubos, como ainda não

se sabe quais as potências necessárias de aquecimento e arrefecimento, não se

podem definir equipamentos capazes de as satisfazer. A fim de poupar na instalação

de bombas hidráulicas, o circuito hidráulico não será dividido do mesmo modo que os

sistemas de ventilação. Assim foram projectadas as seguintes soluções:

Aquecimento

Circuito 1 – Aquecimento dos Quartos

Zonas: Z1, Z2, Z3 e Z4.

Este circuito irá ser responsável pela ala de quartos do lar, note-se que se

projectaram ventiloconvectores para aquecimento e arrefecimento destas zonas não

estando neste circuito incluída a climatização de WC dos quartos. Notar que este

circuito alimentará de água quente e fria também a UTAN_Q.

Circuito 2 – Toalheiros dos quartos

Zona Z1 – WCQ’s e WC0.9

Optou por se instalar um circuito só para os toalheiros dos WC dos quartos de

banho uma vez que sendo estes WC interiores as necessidades de aquecimento não

irão ser elevadas, a acrescer a isso vem o facto da extracção dos quartos ser feita

pelos WC provados anexos, arrastando-se assim ar quente do quarto para o WC. Não

foi projectada climatização fria para os WC este circuito funciona só a 2 tubos.

Circuito 3 – Aquecimento principal

Zonas – Restantes zonas com necessidades de climatização.

Chama-se a este circuito aquecimento principal uma vez que comporta as

restantes necessidades de climatização do lar. Irá ser constituído por unidades

terminais de ventiloconvectores e será também responsável pelo fornecimento de

água quente às unidades de tratamento de ar UTAN_S_R, UTA_C e UTA_BP.

Page 35: Projecto AVAC // HVAC project

35

Arrefecimento

Circuito 4 – Arrefecimento dos Quartos

Igual ao circuito 1 em termos de rede de tubagens, de espaços e de UTA’s que

afecta, fornece água fria para proporcionar arrefecimento e desumidificação.

Circuito 5 – Arrefecimento principal

Igual ao circuito 3 em termos de rede de tubagens, de espaços e de UTA’s que

afecta, fornece água fria para proporcionar arrefecimento e desumidificação.

No anexo 12 estão as plantas da tubagem e unidades terminais.

Page 36: Projecto AVAC // HVAC project

36

Secção 4 – Dimensionamento de Soluções projectadas

Nesta secção irá mostrar-se o dimensionamento das soluções projectadas,

pode então dizer-se que a fase de análise de necessidades energéticas já está

completamente definida, fornecidas pelo HAP. Todos os cálculos que se produziram a

partir daqui serão referentes a necessidades da instalação e não relativos ao

estabelecimento das condições de conforto.

4.1 - Ventilação

O dimensionamento relativo a ventilação é dependente da rede de condutas

instalada e da posição dos insufladores e extractores (influência sobre a pressão

estática e a eficiência de ventilação). Assim foi necessário definir primeiramente a

estrutura da rede condutas. No anexo 12 estão as redes de ventilação.

4.1.1 – Definição de caudais de Insuflação e Extracção.

Insuflação As necessidades de insuflação para cada espaço estão definidas no RSECE

pág. 2438 Anexo VI segundo dois parâmetros; caudal por ocupante e caudal por

unidade de área de pavimento (ou m/h). O método de análise é simples, basta

afectar o caudal regulamentar pelo nº de ocupante ou pela área de pavimento e

escolher o maior destes dois caudais de insuflação. Esse caudal mais elevado terá que

ser afectado pela eficiência de ventilação que é função da disposição de

insufladores e extractores a fim de se obter o caudal efectivo a insuflar. Mais uma vez a

fim de tornar o cálculo mais rápido e com menor possibilidade de erro foi

desenvolvida uma folha de Excel programada em VB10 capaz de fazer a análise para

um número de divisões qualquer (ver anexo 14).

Extracção Para definir a extracção é necessário que se defina a situação de pressão do

espaço a analisar:

Equilíbrio – Zonas sem necessidades especiais caudal de extracção é igual ao

caudal de insuflação

Sub-pressão – Zonas com possibilidade de ocorrência de cheiros desagradáveis

ou contaminação, caudal extraído maior que o caudal insuflado.

Sobre-Pressão – Zonas próximas de zonas com cheiros desagradáveis ou

contaminadas, caudal insuflado maior que o caudal extraído.

A quantidade de ar extraído nos dois últimos casos, é definida fazendo uma

ponderação volúmica do espaço em causa e afectando essa ponderação por uma

quantidade de renovações por hora adequadas. O método detalhado encontra-se

em anexo 14. De seguida irá mostrar-se um exemplo de cálculo para a divisão Q0.1:

10 A que se deu o nome de “tying again” por ser desenvolvida após varias horas de

tentativas falhadas, e que será fornecida em suporte digital.

Page 37: Projecto AVAC // HVAC project

37

Tabela 16 - Condições de extracção da divisão Q0.1.

Insuflação Grelha Extracção Feita pelo WC privado do quarto11

Eficiência de ventilação 0,6

Tabela 17 - Tabela de eficiências de ventilação usadas.

Tipo de sistema Eficiência Extracção fora da divisão 0,6 a 0,7

Sistema simétrico (insuflação extracção) no

tecto 0,8

Insuflação chão extracção tecto 1 (N.b. –Consultaram-se os livros “HVAC systems duct design” – SMACNA chap. 3 and HVAC Engineer’s

handbook 11th ed; F. Porges, BH chap. 11, 12.)

Assim vêm

Tabela 18 - Definições de insuflação.

Caracteristicas

da divisão

Caudais minimos

pelo RSECE [m3/h]

Caudais mínimos

para a divisão

em causa [m3/h]

Insuflar

[m3/h]

Oc. Ap.

[m2]

Q

[/oc.]

Q

[/m2]

Q

[/oc.]

Q

[/m2] Q_efect.

Q0.1 2 22 30 0 60 0 0,6 100

Tabela 19 - Definições de extracção.

Situação de Pressão Extrair [m3/h] Equilibrio 100

No anexo 13 são mostrados os resultados para todas as divisões bem como um

exemplo para uma situação de “Sub-Pressão”. No anexo 14 e 15 estão mostradas

tabelas das soluções reais implementadas (sem contrapor as regulamentares) e

incorporadas no processo de dimensionamento que na secção seguinte se expõe;

refere-se nesses anexos exemplos de insuflações bem como grelhas instaladas, perdas

de carga terminais, extracções instaladas, extracções compensadas, grelhas

instaladas e perdas de carga nos terminais extractores. Serão fornecidas em anexo

digital as tabelas em Excel de todas as instalações.

À que referir como nota que o regulamento RSECE prevê que ainda se tenha

que manipular os caudais efectivos, já afectados com a eficiência de ventilação, por

duas correcções referentes a espaços para fumadores e espaços com materiais não

ecologicamente limpos. Como no caso não existem espaços desse tipo não foram

efectuados cálculos com essas correcções12.

11 Uma vês que os WC estarão em sub-pressão e não há insuflação (regulamento

RSECE não o prevê) pode anexar-se a extracção do quarto ao WC a ele anexo e

satisfazer todos os requisitos. Este processo foi usado mais vezes no projecto e

designou-se por compensação. 12 Apesar do referido, o programa desenvolvido é capaz de efectuar as correcções

previstas no RSECE sem alterações de código VB.

Page 38: Projecto AVAC // HVAC project

38

4.1.2 – Dimensionamento das condutas

Para o dimensionamento de condutas foi produzida uma folha Excel

programada em VB13, que fosse capaz de fornecer os diâmetros (quer de apenas um

troço de conduta quer de uma rede de condutas qualquer) bastando para isso

introduzir os seguintes dados:

Fluído em escoamento

Material da conduta

Número de troços da rede

Caudal em cada troço

Velocidade máxima de escoamento permitida em cada troço14

O método usado combina o método da perda de carga constante com o

método da velocidade constante. Assim após a definição de um diâmetro e de uma

velocidade de escoamento (obtidos pelo primeiro método) analisa-se a velocidade

obtida com a máxima permitida conforme se trate troços principais ou terminais, redes

de insuflação ou redes de extracção. Comparam-se velocidades e se a velocidade

obtida no primeiro método estiver fora dos limites estipulados desenvolve-se um novo

cálculo pelo método da velocidade constante que fornecerá valores de diâmetro e

perda de carga que garantam a velocidade limite definida. Chamou-se a este

método “método combinado” e os passos de cálculo são os seguintes:

1 – Definir f, f’, f’’ (condições de paragem do processo iterativo), (rugosidade

absoluta, função do tipo de material),

, (afecto a ), viscosidade

cinemática ( função do fluido), (função do tipo de troço de conduta).

2-Calcular diâmetro:

3- Definir rugosidade média e velocidade:

4 – Calcular numero de Reynolds -

5 – Se:

5.1 - então

repete 2 e vai para 13.

5.2 – então:

13 A que deu nome de “DSCA” (diâmetro de sistemas de condutas Ar-Água) 14 No caso considerou-se 6 [m/s] em condutas principais e 3 [m/s] em condutas

terminais para insuflação e 6 [m/s] para condutas de extracção.

Page 39: Projecto AVAC // HVAC project

39

5.2.1 -

5.2.2 – se e repete desde 5.2.1.

6 – Se então e repete desde 2.

7 – Se então e prossegue; senão passa para 13.

8 – Definir novo diâmetro -

9 – Fazer de novo passos 3 e 4.

10 – Se:

10.1 - então

, vai para 12.

10.2 – então:

10.2.1 -

10.2.2 – se e repete desde 10.2.1.

11 – Se então e repete desde 8.

12 – Definir nova perda de carga -

13 - Fim de cálculo.

Page 40: Projecto AVAC // HVAC project

40

As condições de cálculo foram:

Fluido - ar

Material – chapa galvanizada

V_limite – ver nota 14

A folha “DSCA” possui ainda uma funcionalidade extra, permite definir

automaticamente todos os diâmetros comerciais de conduta.

À que ter em conta que todo este processo apenas fornece dados para um

troço de conduta com o comprimento definido. Para determinar a perda de carga

de toda a rede é necessário medir todos os troços (o que foi feito em AutoCAD) e

afectar esse valor pela perda de carga que o método fornece. Tal foi feito por uma

nova folha de Excel activada com hiperligações (“sumário de ventilação _ trying

again”) que engloba todos os dados de caudais, perdas de carga contínuas nas

condutas, perdas de carga nos terminas e perdas de carga globais da rede. A

utilização do programa ainda não é tão fácil como seria desejável uma vez que o

tempo disponível não o permitiu melhorar a esse ponto. Contudo com ele conseguiu

poupar-se tempo e homogeneizar o cálculo de todas as redes de condutas e

tubagens existentes15. No anexo 14 está o processo de análise tal como os programas

desenvolvidos o produziam para sistemas de insuflação, em anexo 15 para extracção,

em seguida mostra-se um exemplo para o Sistema 1.

N.B. – A numeração dos troços das condutas foi feita de modo a afectar o troço que sai da UTA

com o número 1.

15 A tentativa de produzir um programa global visou o seu uso no futuro se tal for

necessário, por isso o tempo que se ganharia em cálculo foi gasto neste caso em

programação, o que se espera que futuramente não aconteça e o tempo ganho seja

um facto efectivo.

Page 41: Projecto AVAC // HVAC project

41

Ilustração 13 - Definição de caudais e diâmetros de condutas de insuflação.

Neste caso é visível que nenhum dos troços ultrapassou a velocidade limite

uma vez que a perda de cara é sempre muito próxima de 0,1 [m.c.ar] que foi a perda

de carga constante admitida. É previsível que tenham que existir troços com secção

rectangular a fim de ajustar à altura do tecto falso eventuais cruzamentos de

condutas ou mesmo diâmetros de conduta muito grandes. Esse processo tem que ser

feito pontualmente analisando a sobreposição de redes de insuflação e extracção.

Assim optou por se mostrar apenas em anexo quais as conduta que devem ser

rectangulares e quais as suas dimensões16. (anexo 18)

4.1.3 – Perda de carga global continua.

Para caracterizar a perda de carga total continua de um sistema irá tomar-se

como exemplo o sistema de insuflação afecto à UTAN_Q (Quartos). Passos para esse

cálculo:

1 – Medir todos os troços e afecta-los da respectiva perda de carga contínua

resultante do dimensionamento do diâmetro.

2 – Somar todas as perdas de cargas dos terminais da rede (neste caso

insufladores).

3 – Multiplicar o valor obtido por 1,2 a fim de compensar a existência de curvas

e situação pontuais com 20%.

A tabela seguinte mostra o passo 1:

16 O facto de as condutas rectangulares induzirem perdas de carga maiores não foi

calculado pois se considerou que os 20% de margem de segurança para curvas o

compensaria.

Page 42: Projecto AVAC // HVAC project

42

Ilustração 14 - Determinação da perda de carga global.

Multiplicando a coluna PC [m.c.a] pela coluna L troço [m] obtêm-se a coluna

PC Efectiva [m.c.a]. As perdas de carga terminais são bem descritas nos catálogos

usados e podem ver-se de seguida:

Ilustração 15 - Selecção de equipamentos e definição de perdas de carga terminais.

Page 43: Projecto AVAC // HVAC project

43

Nesta tabela mostram-se todos os dados mas há que explicar que:

L[m] e perdas continuas em [Pa] são as mesmas que na ilustração 14.

Perdas Terminais vêm dadas por:

)

Perdas sem curvas refere a soma das duas quantidades anteriores e Perdas

com curvas refere essa mesma quantidade multiplicada por 1,2 como já se explicou.

Para finalizar pode concluir-se que o ventilador que insuflará ar da UTAN_Q terá

que vencer uma pressão estática de 200,99 [Pa] o que equivale a 17,0169 [m.c.ar]17 e

capaz de fornecer um caudal de 1529,28 [m3/h]. Este processo foi repetido para todas

as redes e será mostrado em anexo digital, no anexo 14 está outro exemplo de cálculo

(UTA_BP).

4.1.4 – Dimensionamento das baterias das UTAS

Este dimensionamento tornou-se muito facilitado pelo uso da ferramenta

“System Load Summary” do programa HAP. O método foi simples, caracterizaram-se

todos os sistemas (ver anexo 9) e fez-se o dimensionamento destes pedindo ao

programa para os dimensionar. Como facilmente se percebe, deste dimensionamento

conseguiram-se valores de requisitos de arrefecimento e aquecimento das baterias

das UTA’s projectadas. Segue-se uma pequena abordagem ao que foi implementado

no HAP.

Dimensionaram-se 7 sistemas:

Sistema Quartos – Sistema de quartos com as características da UTAN_Q

Sistema Sala + Refeitório – Sistema que satisfará as necessidades da UTA_S_R

quando esta estiver a funcionar para a zona de salas.

Sistema Refeitório + Salas - Sistema que satisfará as necessidades da UTA_S_R

quando esta estiver a funcionar para o refeitório.18

Sistema Cozinha – Com as condições de cozinha para UTAN_C

Sistema UTA adj. Cozinha – Que satisfez as necessidades de UTAN_BP

Sistema WC.Quartos – Sistema que apenas tem significado para caracterizar as

cargas térmicas dos WC dos quartos uma vez que nestes se irão colocar toalheiros.

Sistema Lavandaria – Apesar de ser um espaço não útil previu-se a

implementação de um equipamento de ar condicionado tipo “split” com tecnologia

inverter para climatizar o espaço de engomadoria anexo à lavandaria. Este sistema foi

definido no HAP a fim de obter as cargas térmicas e não as necessidades do sistema.

17 Densidade do ar 1,204 [Kg/m3] e g=9,81 [m/s2] 18 Teve que se dimensionar sistemas diferentes pois o HAP só permite o

dimensionamento de sistemas com o mesmo período de operação (mesmo

Schedule).

Page 44: Projecto AVAC // HVAC project

44

Usando a ferramenta “System Load Summary” obtiveram-se potências frias e

quentes (sensíveis e latentes) para as UTA’s que são:

Ilustração 16 - Potências requeridas para a UTA_Q.

À que referir que a definição da temperatura a que a bateria fria teria que

fornecer ar a fim de efectivar a desumidificação foi obtida por análise do diagrama

psicrométrico, como se mostra.

Ilustração 17 - Evolução de desumidificação nas UTA's.

A gama a vermelho representa as condições de humidade do ar exterior, a

azul representa-se a evolução da desumidificação até ao ponto mínimo de frio

(T=12ºC, que é a temperatura a que a bateria de frio das UTA’s tem que funcionar),

desde esse ponto até a gama de conforto (verde) representa-se o aquecimento na

bateria quente da UTA. Assim as condições de funcionamento das baterias das UTA’s

são:

Capacidade de arrefecimento da bateria fria das UTA’s – 28,5-12=16,5ºC

Temperatura do ar após passar na bateria de frio – 12ºC

Capacidade de aquecimento da bateria de quente – 23-12=11ºC

Temperatura a insuflar – 23ºC (tal como se havia imposto desde o inicio)

Page 45: Projecto AVAC // HVAC project

45

Tendo em conta as características de funcionamento das baterias quentes e

frias e as condições de operação referidas na secção anterior escolheu-se a UTAN

SDM 02 (2,5 m/s) Configuração 6 da Sandometal (catálogo em anexo 19). Todas as

UTAN’s foram instaladas na cobertura sobre um suporte metálico para nivelar o plano

de instalação.

Page 46: Projecto AVAC // HVAC project

46

4.1.5 – Ventiladores de extracção

O dimensionamento de ventiladores de extracção é manifestamente mais

fácil que o das UTA’s uma vez que apenas é necessário saber-se o caudal de

extracção e a perda de carga a montante. Basta para isso proceder do modo ao já

mostrado para definir os diâmetros de condutas de insuflação (método combinado), e

definir a rede de extracção a fim de obter perdas de carga no terminais e caudais a

extrair, processos já definidos.

Mostrar-se-á como exemplo a extracção de sujos anexa aos WC.Quartos

(VES_WCQ). Uma vez que os WC não têm necessidades de insuflação e que estarão

em sub-pressão admitiu-se que a extracção dos quartos e do corredor seria feita pelas

WCQ’s. Para isso ao caudal de extracção da WC (5 RPH para o espelho 10 para a

banheira) juntou-se a do quarto a ela anexo e 10% da do corredor para cada WC’s.

Resultou a seguinte tabela:

Ilustração 18 - Definição de caudais a extrair e compensações activas no caso da rede de

extracções dos WC’s dos quartos.

Page 47: Projecto AVAC // HVAC project

47

Depois da análise pelo método combinado chegou-se aos valores de diâmetro

seguintes:

Ilustração 19 - Diâmetros da rede de extracção VES_WCQ.

O que levou a uma perda de carga continua global de:

Ilustração 20 - Determinação da perda de carga global do sistema de extracção 1 - VES_WCQ.

Page 48: Projecto AVAC // HVAC project

48

Conjugando e introduzindo as perdas nos terminais e mais 20% para curvas vem:

Ilustração 21 - Definição de equipamentos e perdas de carga terminais e globais.

Neste caso:

Nº de terminais - 11

Perdas nos terminais: 3*1*11=33 [Pa]

Perdas continuas=62,36 [Pa]

Perdas globais sem curvas=95,36 [Pa]

Perdas globais=114,432[Pa]

Caudal necessário=1958,55 [m3/h] (troço 1)

Condições de selecção do extractor (VES_WCQ):

Ilustração 22 - Características de selecção do ventilador de extracção VES_WQ.

Escolheu-se neste caso o ventilador de extracção Primero 7/7 a 1300 tr./min. Da

France Air mostrado em anexo 19.

Do mesmo modo foi feito para os restantes sistemas de extracção, no anexo 15

pode ver-se mais um exemplo para outro ventilador de extracção, os restantes

sistemas de extracção serão fornecidos em anexo digital. Todos os ventiladores de

extracção foram colocados na cobertura.

Page 49: Projecto AVAC // HVAC project

49

4.2 – Hidráulica

Uma vez que a rede os circuitos existentes já foram definidos na secção

anterior irá passar-se de imediato para o dimensionamento da tubagem.

4.2.1 – Dimensionamento da rede hidráulica.

Para o dimensionamento da tubagem foi usado o método da perda de carga

constate simples cujos passos se passa a reproduzir:

1 – Definir f, f’, f’’ (condições de paragem do processo iterativo), (rugosidade

absoluta, função do tipo de material), , (afecto a ), viscosidade cinemática

( função do fluido).

2-Calcular diâmetro:

3- Definir rugosidade média e velocidade:

4 – Calcular numero de Reynolds -

5 – Se:

5.1 - então

repete 2 e vai para 13.

5.2 – então:

5.2.1 -

5.2.2 – se e repete desde 5.2.1.

6 – Se então e repete desde 2.

7 – Fim do cálculo.

Contudo, uma vez que os valores fornecidos pelo HAP (em “Space Load

Summary” e “System Load Summary”) são em potência, esta teve que se manipular

para obter o caudal que será necessário ao desenvolvimento do método. Essa

manipulação é simples e explica-se de seguida:

Page 50: Projecto AVAC // HVAC project

50

Em que:

Foi produzida uma folha de Excel programada em VB que fizesse o cálculo que

foi incorporada na “DSCA” já referida, o resultado desse cálculo para o circuito 1 (de

aquecimento de quartos) vem mostrado de seguida:

Nota: Para o sistema de aquecimento dos quartos teve que se consultar as potências de aquecimento de

todos os espaços dele referentes exceptuando os quartos de banho privados (que serão aquecidos com

toalheiros) e a potência de aquecimento da bateria quente da UTA_Q, o que é feito com recurso à

ferramenta “Space Load Summary” e “System Load Summary” respectivamente e fornece os seguinte

valores:

Ilustração 23 - Potências sensíveis e latentes de aquecimento para o circuito 1.

Page 51: Projecto AVAC // HVAC project

51

Ilustração 24 - Determinação do diâmetro da tubagem do circuito 1.

Note-se que quando houver um troço terminal a potência é igual à que figura

na ilustração 18 para a divisão em causa, já que é essa a potência de aquecimento

que o espaço necessita e a numeração dos troços do circuito foi desenvolvida a fim

de afectar o troço que sai da central com o número 1.

NOTA: Na coluna espaço estão as divisões que o troço em causa atravessa sendo a divisão mais à

direita a divisão terminal quando esse for o caso.

Como se mostra a perda de carga foi considerada constante e igual a 0,01

[m.c.a.]. Da mesma forma que nas redes de condutas teve que se medir o

comprimento das tubagens e afecta-lo dessa perda de carga. O que deu origem à

tabela seguinte:

Page 52: Projecto AVAC // HVAC project

52

Ilustração 25 - Determinação da perda de carga contínua global do circuito 1. A vermelho está

o troço da UTAN_Q.

Mantendo a coerência falta apenas seleccionar terminais e adicionar as

perdas de cargas a eles anexa e multiplicar por 1,3 para compensar curvas. Optou por

se compensar as curvas da rede hidráulica com 30% do valor da perda de carga uma

vez que as baterias das UTA’s são elementos que induzem uma grande perda de

carga e não foi conseguido analisar catálogos que as caracterizassem com precisão.

Page 53: Projecto AVAC // HVAC project

53

Escolha de terminais:

Ilustração 26 - Selecção de ventiloconvectores e determinação da perda de carga global do

circuito.

Multiplicando o número de equipamentos instalados na divisão pela perda de

carga induzida por cada equipamento virá a perda de carga terminal associada à

divisão em causa. Se o número de equipamentos fosse diferente de 1 as perdas de

carga do equipamento não seria a mesma que a perda de carga associada à

divisão.

Fica assim definida a instalação hidráulica “QUENTE” para do circuito 1, de notar

que o mesmo processo teve que ser feito para a tubagem de água fria o que foi feito

tendo em conta as potências de arrefecimento fornecidas pelo HAP e é mostrado no

anexo17 (os restantes circuitos serão fornecidos em anexo digital). Como se vê o

aquecimento da zona dos quartos é assegurado por meio de ventiloconvectores da

DEFLEX, os restantes circuitos são mostrados em anexo digital.

4.2.2 – Escolha de bombas.

Após o desenvolvimento relativo à rede de tubagem está-se em condições de

definir a bomba que ficará anexa ao circuito 1. Para essa selecção basta saber-se a

perda de carga a vencer (geralmente os fornecedores caracterizam a altura

disponível em m.c.a. e o caudal necessário em m3/h). O caudal necessário é definido

aquando da manipulação das potências fornecidas pelo HAP e diz respeito ao troço 1

do circuito (troço de maior caudal) e a perda de carga global acabou de se definir

na secção anterior. A fim de obter perda de carga em m.c.a basta dividir por,

logo, a selecção da bomba vem:

Ilustração 27 - Características para selecção da bomba do circuito 1.

Page 54: Projecto AVAC // HVAC project

54

Pump inlet – diâmetro a tubagem de entrada da bomba

Pump outlet – diâmetro da tubagem de saída da bomba

Para o circuito 1 de aquecimento de quartos usou-se o programa WinCaps,

desenvolvido pela Grundfos e seleccionou-se a bomba TP 40-90/2 A F A BQQE. Cujas

características globais vêm dadas no anexo 19. Em anexo 16 é mostrado um exemplo

para um circuito de arrefecimento sendo os restantes fornecidos em anexo digital.

Após esta secção está-se em condições para dimensionar equipamentos

produtores de energia e construir uma central térmica capaz.

Page 55: Projecto AVAC // HVAC project

55

Secção 5 – Ajustes e alterações

Após toda a análise feita e antes de tomar decisões finais de escolha de

equipamentos produtores de calor e frio achou-se conveniente analisar de forma

crítica as soluções projectadas e as necessidades exigidas com essas soluções iniciais

(recordar secção 3). Em termos de caudais de ar não há alterações plausíveis, uma

vez que essas necessidades não foram simuladas mas sim obtidas por requisitos do

RSECE. Contudo em termos de selecção de UTA’s (potência instalada) verificou-se que

a solução por uma UTA (com recirculação) não seria a melhor, uma vez que a

potência de aquecimento necessária para as zonas que afectaria será da ordem dos

6 a 7 KW. Assim a nova solução é:

INSUFLAÇÃO

Sistema 2 e sistema 3 - UTAN Salas + Refeitório [UTAN_S_R]

Em vez da uma UTA instalar um UTAN que funcione da mesma forma para as

mesmas zonas com ocupação alternada (com registos de caudal motorizados e

automatizados nas condutas de insuflação, o ventilador deve ter variador de

velocidade). Em termos de componentes é similar às UTAN’s já definidas para os

restantes sistemas (UTAN_Q e UTAN_C).

Zonas abrangidas – Z5; Z6; Z7; Z8; Z9; Z10

EXTRACÇÃO

Ventilador de Extracção – [VEL_S_R] A fim de substituir a exaustão pela UTA decidiu instalar-se um ventilador de

extracção na cobertura (tipo caixa de extracção). O caudal aspirado deve variar

consoante as necessidades sendo o caudal global o mesmo que foi definido para a

UTA_S_R:

Este extractor deve estar equipado com variador de velocidade e devem existir

registos de caudal motorizados e automatizados conforme as necessidades nas

condutas que lhe dão acesso. Admitiu-se que a extracção do espaço REC0.1 é feita

pelo H0.2 uma vez que as recepções costumam ter grande abertura para a divisão

adjacente e são de pequenas dimensões.

De notar que esta alteração vai fazer com que a bateria de quente da

[UTA_S_R] tenha uma nova dimensão, com um pouco mais de necessidade de calor.

Por ter ocorrido esta modificação a solução de UTA com recirculação não vais ser

mostrada a fim de não causar confusão.

Posto isto está-se em condições para seleccionar equipamentos geradores de calor e

frio.

Page 56: Projecto AVAC // HVAC project

56

Secção 6 – Seleccionar equipamentos geradores

Com os programas de Excel desenvolvidos foi fácil escolher este equipamentos.

Uma vez que se afectou os troços dos circuitos hidráulicos com uma numeração

desenvolvida para que o troço 1 fosse o troço de saída da central de produção de

energia, bastou consultar qual a potência que todos os primeiros troços dos circuitos

quentes e frios para definir as potências necessárias. Havendo 3 circuitos de água

quente e 2 circuitos de água fria foi fácil essa verificação, como se mostra.

Ilustração 28 - Caracterização de potências necessárias para central térmica.

Com estas potências foram escolhidos os dois equipamentos mostrados, um

chiller e uma caldeira que serão instalados na divisão AA-1.1 (área técnica de arrumos

junto da garagem). A escolha de dois equipamentos e não de um do tipo

chiller/bomba de calor deve-se ao facto da diferença de necessidades frias e quentes

ser da ordem dos 50 [kW] o que levaria à uma instalação sobre dimensionada

relativamente à produção de calor.

Os catálogos são fornecidos no anexo 19.

Page 57: Projecto AVAC // HVAC project

57

Secção 7 – Outras hipóteses

No fim de um trabalho académico deste tipo é importante fazer uma análise

crítica a todo o processo do seu desenvolvimento e às soluções implementadas. No

caso, o clima temperado da Ilha da Madeira e em particular do Funchal fez com que

as potências instaladas fossem manifestamente reduzidas, o levou a uma escolha um

pouco sobre dimensionada de equipamentos de climatização. Derivado disso mesmo

uma hipótese de homogeneizar a climatização seria a colocação de um sistema

tudo-ar. Este sistema tem a grande vantagem (conjugado com um posicionamento

de insuflações e extracções estratégico) de inibir equipamentos de climatização sobre

dimensionados, contudo tem a grande desvantagem de funcionar só com ar que é

um fluido com menos capacidade de transporte de energia que a água ( .

No sistema de cozinha foram implementadas soluções com UTAN + ventilador

de extracção, dimensionadas pelo método das hottes tradicionais. Desta forma

projectou-se insuflação de ar tratado e extracção de ar sujo, contudo existem hottes

com esses sistemas integrados e que satisfazem os requisitos pré-definidos. Uma

hipótese de hotte será mostrada no anexo 19 (hotte compensada).

Inicialmente pensou-se também em instalar piso radiante na zona de quartos

(inibindo os ventilo convectores) contudo não se achou uma hipótese plausível uma

vez que estes não estão em contacto com o terreno ou com outra divisão climatizada

mas sim com a zona de garagem que se considerou exterior.

Page 58: Projecto AVAC // HVAC project

58

Secção 8 – Conclusões

A primeira conclusão foi a de que na Ilha da Madeira as necessidades de

arrefecimento são superiores às de aquecimento, não porque o clima é

extremamente quente mas pela grande necessidade de desumidificação. Além disso

verificou-se que as potências de climatização obtidas foram muito pequenas o que

condiz com o tipo de clima que se verifica na região em causa.

Para concluir resta referir que resulta deste trabalho, não um trabalho perfeito e

imaculado mas uma grande evolução (relativamente aos conhecimentos adquiridos

pelos autores) quer no desenvolvimento de projectos deste tipo quer em manipulação

de software inerente (VB, AutoCAD, DiaLUX, WinCaps, HAP, WinElux). Acha-se que os

conhecimentos adquiridos foram muitos e satisfatórios tendo em conta as condições

de desenvolvimento de todo o processo referente à produção deste trabalho.

Page 59: Projecto AVAC // HVAC project

59

Errata

1 – Em todas as tabelas de definição do coeficiente U há um erro de unidades. As

unidades que deveriam figurar seriam:

Condutibilidade térmica – Watt por metro por grau Celsius [

]

Espessura – metro [m]

Resistência Térmica – metro quadrado vezes grau Celsius por Watt

Coeficiente U - Watt por metro quadrado por grau Celsius

Bibliografia

DECRETO-LEI nº78/2006 - SCE

DECRETO-LEI nº79/2006 - RSECE

DECRETO-LEI nº80/2006 - RCCTE

ITE50 (LNEC)

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F. Porges, “HVAC Engineer’s handbook 11th ed”; chap. 11, 12.

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Indiana.

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Desempenho Térmico e Energético de Edifícios Residências Correntes”,

Dissertação de Setembro de 2007.

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Page 60: Projecto AVAC // HVAC project

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http://www.construlink.com/LogosCatalogos/Dow_Portugal_coberturas_inverti

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http://www.trane.com/COMMERCIAL/DNA/View.aspx?i=2457

Page 61: Projecto AVAC // HVAC project

61

Anexos 1 – Definições e dimensões

Volume [m3]

Piso Espaço/Divisão Código Ap[m2] Livre Efectivo

-1

Garagem G -1.1 352 1126,4 950,4

Área Téc.

Arrumos

AA -1.1 60,1973 192,6314 162,53271

Resíduos Hosp. RH -1.1 43,2717 138,4694 116,83359

0

Quarto 1 Q0.1 22,0132 70,44224 59,43564

Quarto 2 Q0.2 22,025 70,48 59,4675

Quarto 3 Q0.3 22,025 70,48 59,4675

Quarto 4 Q0.4 22,025 70,48 59,4675

Quarto 5 Q0.5 22,025 70,48 59,4675

Quarto 6 Q0.6 16,4945 52,7824 44,53515

Quarto 7 Q0.7 16,4905 52,7696 44,52435

Quarto 8 Q0.8 16,4905 52,7696 44,52435

Quarto 9 Q0.9 16,4905 52,7696 44,52435

Quarto 10 Q0.10 16,4905 52,7696 44,52435

WC Quarto 1 WCQ0.1 8,0605 25,7936 21,76335

WC Quarto 2 WCQ0.2 8,0605 25,7936 21,76335

WC Quarto 3 WCQ0.3 8,0605 25,7936 21,76335

WC Quarto 4 WCQ0.4 8,0605 25,7936 21,76335

WC Quarto 5 WCQ0.5 8,0605 25,7936 21,76335

WC Quarto 6 WCQ0.6 6,3962 20,46784 17,26974

WC Quarto 7 WCQ0.7 6,3962 20,46784 17,26974

WC Quarto 8 WCQ0.8 6,3962 20,46784 17,26974

WC Quarto 9 WCQ0.9 6,3962 20,46784 17,26974

WC Quarto 10 WCQ0.10 6,3962 20,46784 17,26974

Corredor 1 C0.1 48,316 154,6112 130,4532

Corredor 2 C0.2 21,1756 67,76192 57,17412

Corredor 3 C0.3 33,84 108,288 91,368

Corredor 4 C0.4 45,926 146,9632 124,0002

Corredor 5 C0.5 20,666 66,1312 55,7982

Corredor 6 C0.6 8,576 27,4432 23,1552

Corredor 7 C0.7 12,7018 40,64576 34,29486

Corredor 8 C0.8 16,3792 52,41344 44,22384

Corredor 9 C0.9 2,9126 9,32032 7,86402

Corredor 10 C0.10 6,0378 19,32096 16,30206

WC 1 WC0.1 8,386 26,8352 22,6422

WC 2 WC0.2 4,92 15,744 13,284

WC 3 WC0.3 15,0709 48,22688 40,69143

WC 4 WC0.4 6,555 20,976 17,6985

WC 5 WC0.5 4,3113 13,79616 11,64051

WC 6 WC0.6 3,7676 12,05632 10,17252

Balneário Fem. WC0.7 11,4238 36,55616 30,84426

Page 62: Projecto AVAC // HVAC project

62

Balneário Masc. WC0.8 10,0607 32,19424 27,16389

WC0.9 7,436 23,7952 20,0772

Sala de Estar 1 SE0.1 29,624 94,7968 79,9848

Sala de Estar 2 SE0.2 128,1445 410,0624 345,99015

Sala de Estar 3 SE0.3 8,6928 27,81696 23,47056

Sala de

Actividades 1

(informática)

SA0.1 15,9009 50,88288 42,93243

Sala de

Actividades 2

SA0.2 15,9009 50,88288 42,93243

Gabinete

Médico

GM0.1 14,9107 47,71424 40,25889

Administração ADM0.1 10,523 33,6736 28,4121

Gabinete do

Director

GD0.1 10,9805 35,1376 29,64735

Sala de

Reuniões

SR0.1 11,5034 36,81088 31,05918

Recepção REC0.1 6,27 20,064 16,929

Hall 1 H0.1 8,5016 27,20512 22,95432

Hall 2 H0.2 27,5895 88,2864 74,49165

Refeitório R0.1 122,7326 392,7443 331,37802

Copa Sujos CS0.1 8,742 27,9744 23,6034

Dispensa

Químicos

DQ0.1 3,63 11,616 9,801

Lixos L0.1 3,41 10,912 9,207

Dispensa Dia D0.1 6,2305 19,9376 16,82235

Dispensa

Genéricos

Alimentares

D0.2 6,0196 19,26272 16,25292

Dispensa Frios D0.3 4,26 13,632 11,502

Vasilhame V0.1 6,003 19,2096 16,2081

Cozinha Coz0.1 38,0301 121,6963 102,68127

Antecâmara AC0.1 3,598 11,5136 9,7146

Rouparia Rop0.1 6,084 19,4688 16,4268

Zona Sujos ZS0.1 4,28 13,696 11,556

1 Cobertura Sem

divisões

Anexo 1 - Definição sobre os espaços.

Dimensões Verticais [m]

Pé Direito 2,7

Altura do Tecto Falso 0,5 Anexo 2 - Dimensões Verticais.

Page 63: Projecto AVAC // HVAC project

63

Entenda-se:

Ap – Área de Pavimento

Volume livre – Volume da divisão tendo em conta o pé direito.

Volume efectivo – Volume da divisão tendo em conta o pé direito mais

a altura do tecto falso.

Page 64: Projecto AVAC // HVAC project

64

Anexo 2 – Soluções Construtivas

Ilustração 29 - Definição das envolventes exteriores verticais, notar que zonas que não tenham

desenha qualquer tipo de parede dizem respeito a PTP (pilares) ou envidraçados.

Page 65: Projecto AVAC // HVAC project

65

PE1

Ilustração 30 - Definição do U.

Tabela 20 - Sumário de PE1.

PE1

Piso Espaço L[m] H[m] A_cega[m2] A_efect[m

2] A_bruta[m

2] Orientação

0

Q0.6 3,8 2,7 10,26 7,26 7,26 Este

Q0.7 3,8 2,7 10,26 7,26 6 Este

Q0.8 3,8 2,7 10,26 7,26 7,015 Este

Q0.9 3,8 2,7 10,26 7,26 5,685 Este

Q0.10 3,8 2,7 10,26 7,26 6 Este

2,61 2,7 7,047 7,047 5,787 Sul

WC0.9 2,2 2,7 5,94 5,765 5,765 Este

C0.4 15,5 2,7 41,931 32,531 27,491 Noroeste

C0.7 1,48 2,7 3,996 1,796 1,796 Nordeste

C0.8 4,24 2,7 11,448 9,048 9,048 Nordeste

SE0.3 3 2,7 8,1 8,1 8,1 Nordeste

SA0.2 3,18 2,7 8,586 6,186 6,186 Este

L0.1 12,9 2,7 34,83 25,43 24,17 Nordeste

D0.3 1,4 2,7 3,78 3,43 3,43 Nordeste

2,63 2,7 7,101 7,101 7,101 Sudeste

LIXO0.1 2,2 2,7 5,94 5,94 5,94 Nordeste

V0.1 2,07 2,7 5,589 5,239 4,749 Nordeste

1,86 2,7 5,022 5,022 5,022 Noroeste

AC0.1 1,99 2,7 5,373 3,173 3,173 Nordeste

RP0.1 1,8 2,7 4,86 4,685 4,685 Este

ZS0.1 2,14 2,7 5,778 5,603 5,603 Este

Page 66: Projecto AVAC // HVAC project

66

PE2

Ilustração 31 - Definição do U.

Tabela 21 - Sumário de PE2.

PE2

Piso Espaço L [m] H [m] A_cega [m2] A_efect [m

2] A_bruta [m

2] Orientação

0

Q0.1 3,8 2,7 10,26 7,26 7,015 Oeste

Q0.2 3,8 2,7 10,26 7,26 6,945 Oeste

Q0.3 3,8 2,7 10,26 7,26 6 Oeste

Q0.4 3,8 2,7 10,26 7,26 6 Oeste

Q0.5 3,8 2,7 10,26 7,26 6 Oeste

2,68 2,7 7,236 7,236 6,606 Sul

C0.3 12,9 2,7 34,722 34,722 32,202 Oeste

SE0.1 6,53 2,7 17,631 4,519 3,259 Oeste

4,6 2,7 12,42 3,18 3,18 Sul

SE0.2 12,5 2,7 33,615 24,363 21,843 Oeste

Page 67: Projecto AVAC // HVAC project

67

PE3

Ilustração 32 - Definição do U.

Tabela 22 - Sumário de PE3.

PE3

Piso Espaço L [m] H [m] A_cega[m2] A_efect[m

2] A_bruta[m

2] Orientação

0

Q0.1 7,6 2,7 20,52 20,52 19,26 Norte

Q0.6 5,5 2,7 14,85 14,85 14,85 Norte

C0.1 3,16 2,7 8,532 4,792 4,792 Norte

PE4

Ilustração 33 - Definição do U.

Page 68: Projecto AVAC // HVAC project

68

Tabela 23 - Sumário de PE4.

PE4

Piso Espaço L [m] H [m] A_cega [m2] A_efect [m

2] A_bruta [m

2] Orientação

0

WC0.5 1,84 2,7 4,968 4,618 4,198 Sudoeste

WC0.6 1,84 2,7 6,44 6,09 5,67 Noroeste

WC0.7 5,9 2,7 15,93 13,798 12,538 Sudoeste

2,4 2,7 6,48 6,48 6,48 Sudeste

WC0.8 2,4 2,7 6,48 6,48 7,14 Sudeste

C0.3 2,7 2,7 7,29 2,89 2,89 Sul

C0.6 2 2,7 5,4 5,4 4,14 Sudeste

SE0.2 2,21 2,7 5,967 5,967 5,967 Sudoeste

3,65 2,7 9,855 6,255 4,995 Sudeste

SE0.3 2,88 2,7 7,776 5,376 5,376 Sudeste

SA0.1 3,19 2,7 8,613 6,213 6,213 Este

3,37 2,7 9,099 9,099 9,099 Sul

GM 3,27 2,7 8,829 8,829 8,829 Sudoeste

3,7 2,7 9,99 10,55 10,13 Sudeste

GD 1,64 2,7 4,428 4,428 4,428 Sudoeste

3,42 2,7 9,234 6,834 5,574 Sudeste

SR 3,58 2,7 9,666 7,266 6,846 Sudeste

3,29 2,7 8,883 8,883 8,883 Nordeste

ADM 3,22 2,7 8,694 6,294 5,034 Sudeste

1,64 2,7 4,428 4,428 4,428 Nordeste

H0.1 2,58 2,7 6,966 2,566 2,566 Sudeste

R0.1 7,25 2,7 19,575 13,587 11,697 Sudeste

8,5 2,7 22,95 15,798 14,538 Nordeste

COZ0.1 7,9 2,7 21,33 14,202 12,942 Sudoeste

Page 69: Projecto AVAC // HVAC project

69

Anexo 3 – Pontes térmicas planas

PE1_PTP

Ilustração 34 - Definição do U.

Page 70: Projecto AVAC // HVAC project

70

Tabela 24 - Sumário de PE1_PTP.

Pontes Térmicas Planas

Piso Espaço Tipo U

[W/m2˚C]

L [m] Nº Pilares H [m] Área [m2]

0

Q0.7 PE1_PTP 0,44619 0,360 1 3,5 1,26

Q0.8 PE1_PTP 0,44619 0,070 1 3,5 0,245

Q0.9 PE1_PTP 0,44619 0,360 1 3,5 1,26

PE1_PTP 0,44619 0,090 1 3,5 0,315

Q0.10 PE1_PTP 0,44619 0,360 1 3,5 1,26

PE1_PTP 0,44619 0,360 1 3,5 1,26

C0.4 PE1_PTP 0,44619 0,360 4 3,5 5,04

L0.1 PE1_PTP 0,44619 0,360 1 3,5 1,26

V0.1 PE1_PTP 0,44619 0,140 1 3,5 0,49

PE2_PTP

Ilustração 35 - Definição do U.

Page 71: Projecto AVAC // HVAC project

71

Tabela 25 - Sumário PE2_PTP.

Pontes Térmicas Planas

Piso Espaço Tipo U

[W/m2˚C]

L [m] Nº Pilares H [m] Área [m2]

0

Q0.1 PE2_PTP 0,81197 0,070 1 3,5 0,245

Q0.2 PE2_PTP 0,81197 0,090 1 3,5 0,315

Q0.3 PE2_PTP 0,81197 0,360 1 3,5 1,26

Q0.4 PE2_PTP 0,81197 0,360 1 3,5 1,26

Q0.5 PE2_PTP 0,81197 0,360 1 3,5 1,26

PE2_PTP 0,81197 0,180 1 3,5 0,63

C0.3 PE2_PTP 0,81197 0,360 2 3,5 2,52

SE0.1 PE2_PTP 0,81197 0,360 1 3,5 1,26

SE0.2 PE2_PTP 0,81197 0,360 2 3,5 2,52

PE3_PTP

Ilustração 36 - Definição do U.

Tabela 26 - Sumário PE3_PTP.

Pontes Térmicas Planas

Piso Espaço Tipo U [W/m2˚C] L [m] Nº Pilares H [m] Área [m

2]

0 Q0.1 PE3_PTP 0,7214 0,360 1 3,5 1,26

Page 72: Projecto AVAC // HVAC project

72

PE4_PTP

Ilustração 37 - Definição do U.

Tabela 27 - Sumário PE4_PTP.

Pontes Térmicas Planas

Piso Espaço Tipo U

[W/m2˚C]

L [m] Nº Pilares H [m] Área [m2]

0

WC0.5 PE4_PTP 0,507 0,120 1 3,5 0,42

WC0.6 PE4_PTP 0,507 0,120 1 3,5 0,42

WC0.7 PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

WC0.8 PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

C0.6 PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

SE0.2 PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

GM PE4_PTP 0,507 0,120 1 3,5 0,42

GD PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

SR PE4_PTP 0,507 0,120

3,5 0

ADM PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

R0.1 PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

COZ0.1 PE4_PTP 0,507 0,360 1 3,5 1,26

Page 73: Projecto AVAC // HVAC project

73

Anexos 4 – Lajes e Pavimentos

L1 – Laje de contacto entre pavimento (Linóleo no caso) e o terreno

Ilustração 38 - Definição do U.

PVC flexível funciona como isolante e impermeável, em pavimentos o

impermeável deve estar no exterior.

L2 – Laje de contacto entre o pavimento (MDF no caso) e espaço inferior

exterior (garagem)

Ilustração 39 - Definição do U.

Page 74: Projecto AVAC // HVAC project

74

Ilustração 40 - Esquema pavimentos.

L3 – Laje de cobertura com painéis sanduíche.

Ilustração 41 - Definição do U.

Page 75: Projecto AVAC // HVAC project

75

L4 – Laje de cobertura com terraço exterior com camada de seixo inacessível.

Ilustração 42 -Definição do U.

Ilustração 43 - Esquema de Lajes.

As dimensões de coberturas serão iguais às de pavimentos pelo que

não se irão mostrar uma vez que já estão em anexo 1.

Page 76: Projecto AVAC // HVAC project

76

Anexo 5 – Envidraçados

Ilustração 44 - Localização de envidraçados.

Ilustração 45 - Características de Envidraçados.

Tabela 28 - Constituição de envidraçados EJA.

Envidraçado Constituição

EJA

[vidro duplo colorido na massa + incolor] [5mm + (4 a 8) mm]

Cortinas Transparentes cor Média

Persiana de Réguas de madeira exteriores cor média

Caixilharia em plástico

Dobradiças

Page 77: Projecto AVAC // HVAC project

77

Tabela 29 - Constituição de envidraçados EWC.

Envidraçado Constituição

EWC

[vidro duplo colorido na massa + incolor] [5mm + (4 a 8) mm]

Caixilharia em plástico

Deslizantes

Tabela 30 - Constituição de clarabóias.

Envidraçado Constituição

Clarabóia Circular

[vidro duplo colorido na massa + incolor] [5mm + (4 a 8)

mm]

Caixilharia em madeira

Estáticas

Page 78: Projecto AVAC // HVAC project

78

Anexo 6 – Projecto luminotécnico

Tabela 31 - Características para projecto luminotécnico para diferentes espaços.

Page 79: Projecto AVAC // HVAC project

79

Tabela 32 - Indicies de reflexão.

À que notar que o projecto luminotécnico não deve ser considerado

como ideal uma vez que apenas se tentou satisfazer valores de iluminância e

de potência por unidade de área admitindo.

Page 80: Projecto AVAC // HVAC project

80

Anexo 7 – Ocupação

Tabela 33 - Definições de Ocupação.

Page 81: Projecto AVAC // HVAC project

81

Anexo 8 – HAP

Como foi referido na secção 3 neste anexo será mostrado o modo

como se define completamente um espaço, o espaço exemplo escolhido foi

o Q0.1 (quarto) uma vez que foi o exemplo dado na secção 3 os restantes

serão fornecidos em anexo digital.

Caracterização do espaço:

Cargas Internas:

Ilustração 46 – Cargas internas.

Page 82: Projecto AVAC // HVAC project

82

Paredes, Janelas e portas (neste caso 2 PE, 2 PE_PTP e uma janela):

Page 83: Projecto AVAC // HVAC project

83

Page 84: Projecto AVAC // HVAC project

84

Coberturas e clarabóias:

Infiltrações:

Page 85: Projecto AVAC // HVAC project

85

Pavimentos:

Neste caso não foram consideradas partições já que se considerou o

corredor adjacente como estando à mesma temperatura do quarto.

Page 86: Projecto AVAC // HVAC project

86

Anexo 9 – Sistemas

Este anexo mostra como se define um sistema no programa HAP, o caso

mostrado refere-se à UTA_Q.

Separador “Vent System Components”:

Ilustração 47 - Características da bateria fria da UTAN.

Page 87: Projecto AVAC // HVAC project

87

Ilustração 48 - Características da bateria quente da UTAN

Ilustração 49 - Humidade relativa de insuflação.

Page 88: Projecto AVAC // HVAC project

88

Ilustração 50 - Características do ventilador.

A pressão estática aqui mostrada irá ser definida na secção de

ventilação.Inibiu-se o campo “Duct System” pois a rede de condutas foi

definida como parte integrante do trabalho e considerou-se que não haveria

ganhões nem perdas através dela.

Page 89: Projecto AVAC // HVAC project

89

Separador “Zone Components”:

Ilustração 51 - Definição de temperaturas de insuflação.

A temperatura “throtling Range” define a gama de temperatura a que

o sistema trabalha, somando o valor definido à temperatura fria definida e

subtraindo à temperatura definida quente. No caso durante a estação de

aquecimento o sistema funcionará para manter a temperatura entre 21,5 e 23

˚C e na estação de arrefecimento entre 23 e 24,5 ˚C.

Page 90: Projecto AVAC // HVAC project

90

Ilustração 52 - Definições de fornecimento de água fria e quente (no HAP a água quente só

pode ser fornecida até 60ºC19).

19 Ainda assim é temperatura suficiente para evitar o contágio por Legionella.

Page 91: Projecto AVAC // HVAC project

91

Ilustração 53 - Definição de equipamentos terminais.

Como serão instalados ventilo-convectores estes praticamente que irão

apenas recircular o ar que existe no espaço pelo que de definiu o fluxo como

0, o que seria diferente numa solução CAV ou VAV.

Page 92: Projecto AVAC // HVAC project

92

Anexo 10 – Ocupation schedules

Neste anexo irão mostrar-se os “Schedules” de ocupação e de

luminosidade relativos ao conjunto de divisões que constitui as Salas e do

refeitório, uma vez que no desenvolvimento escrito se referiu que estes seriam

o inverso um do outro.

Schedule de ocupação do Refeitório (necessidades da UTAN_S_R):

Ilustração 54 - Ocupação do refeitório.

Previu-se que desde que haveria 3 períodos de importante ocupação, hora de

pequeno-almoço, almoço e jantar sendo as restantes ocupações residuais.

Schedule de iluminação do refeitório:

Page 93: Projecto AVAC // HVAC project

93

Ilustração 55 - iluminação do refeitório.

Durante o período de Inverno admitiu-se que haveria necessidades de

luminosidade de manhã e á noite sendo as restantes horas do dia menos

necessitadas de luminosidade (perfil 1), durante o tempo de Verão previu-se

que as necessidades de iluminação não seriam tão vincadas (perfil 3).

Page 94: Projecto AVAC // HVAC project

94

Schedule de Ocupação das Salas (necessidade da UTAN_S_R):

Ilustração 56 - Ocupação da zona de Salas.

Apesar de não ser completamente visível a ocupação das salas e do refeitório

considerou-se apenas simultânea a uma hora da manhã (a fim de poder

simular algumas pessoas que tomem pequeno almoço na sala e outras que o

tomem no refeitório) ao meio dia (a fim de simular a chegada de pessoas ao

refeitório e não uma chegada em massa) e ao fim da tarde (a fim de simular

uma chegada para jantar ao refeitório progressiva e não em massa).

Page 95: Projecto AVAC // HVAC project

95

Schedule de iluminação das Salas:

Ilustração 57 - Iluminação da zona de Salas.

Do mesmo modo que no refeitório definiram-se perfis de Verão e de

Inverno atendendo ao facto de que o tempo passado pelos utentes nas salas

seria maior do que no refeitório.

Page 96: Projecto AVAC // HVAC project

96

Anexo 11 – Cálculo de caudais de ar de extracção.

Ilustração 58 - Histograma de definição de caudais de ar.

Método usado:

1- Definir zonas em equilibro, em sub-pressão ou em sobre-pressão.

2- Quantificar quantidades de ar a insuflar e a extrair de acordo com:

ZONAS EM EQUILIBRIO - Deve definir-se a eficiência de ventilação com base na

disposição da rede de equipamentos insufladores e extractores (geralmente

variável entre 0,6 e 1). Com esse valor e com o valor definido pela legislação

em vigor (RSECE - tabela IV) definir o caudal efectivo a insuflar

(Q_regulamentar/eficiência de ventilação). Uma vez em equilíbrio

Q_extrair=Q_insuflar e o gradiente de pressão vem nulo.

ZONAS EM SUB-PRESSÃO - deve ponderar-se volumicamente o espaço em

causa e afectar a cada volume definido um valor de extracções por hora

(RPH) efectivo e condizente com as necessidades do espaço em causa. EX.:

WC - parte do espelho 5 RPH parte da retrete 10 RPH parte da banheira

7,5 RPH. Ponderando volumicamente os espaços correspondentes obtem-se o

caudal a extrair por multiplicação. Q[m3/h]=RPH*volume. Uma vez em sub-

pressão o caudal a insuflar deve ser reduzido senão nulo. Sendo nulo a

variação de pressão vem negativa e igual ao caudal de extracção; não

sendo nulo vem resultante de uma diferença entre caudais insuflados e

extraído que terá que ser forçosamente negativa.

ZONAS EM SOBRE-PRESSÃO - Deve contabilizar-se o caudal de ar a insuflar ou

não extrair DE TODO ar (isto porque pode ser retirado ar de uma divisão por

extracção de outra que lhe seja adjacente e estar por isso em equilíbrio). Estas

zonas devem apenas contabilizar pressão a mais, que seja suficiente para que

não sejam contaminadas com ares adjacentes (considerar-se-ia *1,5 a mais do

caudal relativamente ao equilíbrio). Apesar disso não foram contabilizadas

zonas em sobre-pressão.

A tabela de RPH está no anexo 13.

Page 97: Projecto AVAC // HVAC project

97

Anexo 12 – Redes de condutas e soluções de Ventilação

Page 98: Projecto AVAC // HVAC project

98

Anexo 13 – Caudais insuflação e extracção regulamentares

RSECE Q_divisão

Q_insuflar

Oc. Ap. Q_oc Q_m Q_oc Q_m εv Q_efect.

AC 0 3,6 0 5 0 18 0,7 25,71

ADM 2 10,5 35 5 70 52,5 0,8 87,5

C0.1 0 48,3 0 5 0 241,5 0,7 345

C0.2 0 21,6 0 5 0 108 0,8 135

C0.3 0 41,5 0 5 0 207,5 0,8 259,38

C0.4 0 45,9 0 5 0 229,5 0,7 327,86

C0.5 0 20,7 0 5 0 103,5 0,7 147,86

C0.6 0 8,6 0 5 0 43 0,8 53,75

C0.7 0 12,7 0 5 0 63,5 0,8 79,38

C0.8 0 16,4 0 5 0 82 0,7 117,14

C0.9 0 2,9 0 5 0 14,5 0,7 20,71

C0.10 0 6 0 5 0 30 0,7 42,86

CS0.1 0 6 0 5 0 30 0,7 42,86

D0.1 0 6,2 0 5 0 31 0,7 42,86

D0.2 0 4,3 0 5 0 21,5 0,7 44,29

D0.3 0 3,6 0 5 0 18 0,7 30,71

DQ0.1 1 11 35 5 35 55 0,7 25,71

GD 2 14,9 35 0 70 0 0,8 68,75

GM 0 8,5 0 5 0 42,5 0,7 100

H0.1 4 27,6 30 15 120 414 1 42,5

H0.2 0 40,3 0 5 0 201,5 0,8 517,5

LAV 0 3,4 0 0 0 0 1 201,5

Q0.1 2 22 30 0 60 0 0,6 100

Q0.2 2 22 30 0 60 0 0,6 100

Q0.3 2 22 30 0 60 0 0,6 100

Q0.4 2 22 30 0 60 0 0,6 100

Q0.5 1 16,5 30 0 30 0 0,6 100

Q0.6 1 16,5 30 0 30 0 0,6 50

Q0.7 1 16,5 30 0 30 0 0,6 50

Q0.8 1 16,5 30 0 30 0 0,6 50

Q0.9 1 16,5 30 0 30 0 0,6 50

Q0.10 30 122,7 35 0 1050 0 0,6 50

R0.1 1 6,3 35 5 35 31,5 0,8 1312,5

REC0.1 0 6,1 0 5 0 30,5 0,7 50

ROP0.1 7 15,9 30 0 210 0 0,7 43,57

SA0.1 7 15,9 30 0 210 0 0,8 262,5

SA0.2 6 29,6 30 0 180 0 0,8 262,5

SE0.1 20 128,1 30 0 600 0 0,8 225

SE0.2 9 8,7 30 0 270 0 0,8 750

SE0.3 6 11,5 30 20 180 230 0,7 385,71

Page 99: Projecto AVAC // HVAC project

99

SR 0 6 0 0 0 0 0,8 287,5

ZS0.1 0 0 0 0 0 0 0,7 30,71 Tabela 34 - Caudais de Insuflação para os diferentes espaços caudais em m3/h.

Não se mostram nesta tabela caudais de WC’s, lixos e similares pois

essas zonas não são afectadas de insuflação.

Situação de pressão RPH1 PV1 RPH2 PV2 Q_extrair

AC Equilibrio 0 0 0 0 25,71

ADM Equilibrio 0 0 0 0 87,5

C0.1 Equilibrio 0 0 0 0 345

C0.2 Equilibrio 0 0 0 0 135

C0.3 Equilibrio 0 0 0 0 259,38

C0.4 Equilibrio 0 0 0 0 327,86

C0.5 Equilibrio 0 0 0 0 147,86

C0.6 Equilibrio 0 0 0 0 53,75

C0.7 Equilibrio 0 0 0 0 79,38

C0.8 Equilibrio 0 0 0 0 117,14

C0.9 Equilibrio 0 0 0 0 20,71

C0.10 Equilibrio 0 0 0 0 42,86

CS0.1 Equilibrio 0 0 0 0 42,86

D0.1 Equilibrio 0 0 0 0 42,86

D0.2 Equilibrio 0 0 0 0 44,29

D0.3 Equilibrio 0 0 0 0 30,71

DQ0.1 Equilibrio 0 0 0 0 25,71

GD Equilibrio 0 0 0 0 68,75

GM Equilibrio 0 0 0 0 100

H0.1 Equilibrio 0 0 0 0 42,5

H0.2 Equilibrio 0 0 0 0 517,5

LAV Equilibrio 0 0 0 0 201,5

LIXO0.1 Sub-pressão 7,5 9,24 0 0 69,28

Q0.1 Equilibrio 0 0 0 0 100

Q0.2 Equilibrio 0 0 0 0 100

Q0.3 Equilibrio 0 0 0 0 100

Q0.4 Equilibrio 0 0 0 0 100

Q0.5 Equilibrio 0 0 0 0 100

Q0.6 Equilibrio 0 0 0 0 50

Q0.7 Equilibrio 0 0 0 0 50

Q0.8 Equilibrio 0 0 0 0 50

Q0.9 Equilibrio 0 0 0 0 50

Q0.10 Equilibrio 0 0 0 0 50

R0.1 Equilibrio 0 0 0 0 1312,5

REC0.1 Equilibrio 0 0 0 0 50

ROP0.1 Equilibrio 0 0 0 0 43,57

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100

SA0.1 Equilibrio 0 0 0 0 262,5

SA0.2 Equilibrio 0 0 0 0 262,5

SE0.1 Equilibrio 0 0 0 0 225

SE0.2 Equilibrio 0 0 0 0 750

SE0.3 Equilibrio 0 0 0 0 385,71

SR Equilibrio 0 0 0 0 287,5

V0.1 Sub-pressão 7,5 6 0 0 45

WC0.1 Sub-pressão 10 6,76 6 15,89 162,88

WC0.2 Sub-pressão 7,5 13,28 0 0 99,63

WC0.3 Sub-pressão 10 16,44 6 24,25 309,92

WC0.4 Sub-pressão 7,5 17,7 0 0 132,74

WC0.5 Sub-pressão 10 1,35 6 10,29 75,24

WC0.6 Sub-pressão 6 10,17 0 0 61,04

WC0.7 Sub-pressão 10 9,73 5 21,12 202,86

WC0.8 Sub-pressão 10 10,61 5 16,55 188,87

WC0.9 Sub-pressão 6 20,08 0 0 120,46

WCQ0.1 Sub-pressão 10 8,88 5 12,88 153,23

WCQ0.2 Sub-pressão 10 8,88 5 12,88 153,23

WCQ0.3 Sub-pressão 10 8,88 5 12,88 153,23

WCQ0.4 Sub-pressão 10 8,88 5 12,88 153,23

WCQ0.5 Sub-pressão 10 8,88 5 12,88 153,23

WCQ0.6 Sub-pressão 10 8,88 5 8,39 130,76

WCQ0.7 Sub-pressão 10 8,88 5 8,39 130,76

WCQ0.8 Sub-pressão 10 8,88 5 8,39 130,76

WCQ0.9 Sub-pressão 10 8,88 5 8,39 130,76

WCQ0.10 Sub-pressão 10 8,88 5 8,39 130,76

ZS0.1 Equilibrio 0 0 0 0 30,71 Tabela 35 - Caudais de extracção para os diferentes espaços caudais em m3/h.

Espaços Zona do espaço RPH

WC serviços com mais que

uma retrete

Zona da retrete 10

Zona do espelho e lavatório 6

WC serviços com uma

retrete

Sem distinção de zonas 7,5

Zona do(s) chuveiro(s) 10

WC com chuveiros Zona de espelho e pia 5

Zona da retrete 10

Lixos Sem distinção de zonas 7,5 Tabela 36 - Caudais de renovações mínimas por hora de espaços particulares.

Exemplo de espaço em sub-pressão, WC0.1:

Definir volume de retretes – V=6,76 m3

Definir volume de espelho e pia – V=15,89 m3

Consultar o quadro para definir caudais RPH

Obter caudal a extrair por: Q_ext=RPH1*PV1+RPH2*PV2

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No caso

À que ter em atenção que aquando da implementação da extracção

houve divisões que, apesar de terem que ter extracção regulamentar não

foram contempladas com equipamento de extracção pois essa seria feita por

outra divisão. Exemplo disso é o caso dos quartos com WC privado que se

mostram aqui com caudais de extracção e não terão equipamentos

extractores pois a extracção será feita pela WC privada. Este processo não é

mostrado neste anexo mas sim no anexo 15 e em anexo digital.

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Anexo 14 – Equipamentos do sistema insuflador

UTA_BP

Ilustração 59 - Caracterização de caudais a insuflar e de equipamento terminal de insuflação.

Ilustração 60 - Caracterização da rede de condutas.

Page 103: Projecto AVAC // HVAC project

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Ilustração 61 - Caracterização da perda de carga global da rede de condutas.

Ilustração 62 - Caracterização das perdas de carga globais.

Ilustração 63 - Caracterização das potências quente e fria das baterias da UTA.

Ilustração 64 - Características para selecção da UTA.

Page 104: Projecto AVAC // HVAC project

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A UTA Seleccionada para este caso foi a seguinte:

Modulys® TA 350 modelo 1 da France Air

Quando na mesma divisão existirem difusores e grelhas optou-se por

ponderar os difusores com 70% do caudal e as grelhas com 30%. Os restantes

sistemas serão mostrados em anexo digital.

Page 105: Projecto AVAC // HVAC project

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Anexo 15 – Equipamentos do sistema de exaustão

Exemplo da extracção de sujos dos balneários (WC0.7 e WC0.8):

Ilustração 65 - Características de caudais de extracção com compensações.

Neste caso como a extracção é feita exclusivamente pelas WC mostradas,

não existem compensações.

Ilustração 66 - Determinação de diâmetros de conduta e perdas de carga contínuas por

unidade de comprimento.

Ilustração 67 - Definição de perdas de cargas contínuas globais.

Page 106: Projecto AVAC // HVAC project

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Ilustração 68 - Definição de equipamentos e perdas de carga terminais e perdas de carga

globais.

Ilustração 69 - Características de selecção do ventilador de extracção.

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Anexo 16 – Caracterização do circuito frio 1

Exemplo de dimensionamento do circuito frio 1:

Ilustração 70 - Cargas térmicas "frias" para o circuito 4.

Ilustração 71 - Determinação do diâmetro da tubagem do circuito 4.

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Ilustração 72 - Definição de perdas de carga contínuas globais.

Ilustração 73 - Caracterização de equipamentos e perdas de carga terminais e perdas de carga

globais.

Ilustração 74 - Características de selecção da bomba do circuito 4.

Donde se escolheu a bomba: TPE 65-90/4 A-F-A BAQE da Grundfos.

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Anexo 17 – Troços de ventilação rectangulares

Tabela 37 - Caracterização da mudança de secção circular para secção rectangular.

A numeração dos troços irá ser fornecida apenas em anexo digital na pasta

“Desenhos”.

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Anexo 18 – Esquema de princípio circuitos hidráulicos

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Anexo 19 – Catálogos