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)
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.
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
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
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.
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.
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
8
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.
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.
10
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:
11
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
12
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%
13
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.
14
Pé direito – 2,7 [m]
Altura do tecto falso – 0,5 [m]
15
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.
16
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].
17
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.
18
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.
19
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.
20
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.
21
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
22
(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.
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.
24
Tabela 13 - Definição do coeficiente U para portas.
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.
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.
27
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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)
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.
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.
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.
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.
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:
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.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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)
“HVAC systems duct design” – SMACNA chap. 3
F. Porges, “HVAC Engineer’s handbook 11th ed”; chap. 11, 12.
Brumbaugh, James E.. “HVAC Fundamentals” 4th Edition” 2004, Indianapolis,
Indiana.
Bell, Arthur A. Jr. “HVAC Equations Data and Rules of Thumb”, 2nd Edition 2006.
Valério, Jorge G. M. A. Pereira. “Avaliação do impacte das Pontes Térmicas no
Desempenho Térmico e Energético de Edifícios Residências Correntes”,
Dissertação de Setembro de 2007.
Sites:
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60
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http://www.sistemair.it/Dnsinfo/welcome.htm
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http://www.babcock-wanson.pt/
http://www.loranair.it
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Links directos:
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W/NP%2080_1.pdf
http://www.ftb.pt/produtos/painel_sandwich.htm
http://www.construlink.com/LogosCatalogos/Dow_Portugal_coberturas_inverti
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www.global.estgp.pt/engenharia/Alunos/Trabalhos/.../Alunos1.ppt
http://www.incomplast.com.br/materiais/pvc.htm
http://www.trane.com/COMMERCIAL/HvacSystems/1_2_Refrigerant.aspx?i=864
http://www.trane.com/COMMERCIAL/DNA/View.aspx?i=2457
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
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.
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.
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.
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
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
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.
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
69
Anexo 3 – Pontes térmicas planas
PE1_PTP
Ilustração 34 - Definição do U.
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.
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
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
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.
74
Ilustração 40 - Esquema pavimentos.
L3 – Laje de cobertura com painéis sanduíche.
Ilustração 41 - Definição do U.
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.
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
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
78
Anexo 6 – Projecto luminotécnico
Tabela 31 - Características para projecto luminotécnico para diferentes espaços.
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.
80
Anexo 7 – Ocupação
Tabela 33 - Definições de Ocupação.
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.
82
Paredes, Janelas e portas (neste caso 2 PE, 2 PE_PTP e uma janela):
83
84
Coberturas e clarabóias:
Infiltrações:
85
Pavimentos:
Neste caso não foram consideradas partições já que se considerou o
corredor adjacente como estando à mesma temperatura do quarto.
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.
87
Ilustração 48 - Características da bateria quente da UTAN
Ilustração 49 - Humidade relativa de insuflação.
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.
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.
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.
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.
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:
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).
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).
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.
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.
97
Anexo 12 – Redes de condutas e soluções de Ventilação
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
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
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
101
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.
102
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.
103
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.
104
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.
105
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.
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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