VENTILAÇÃO “É o processo de renovar o ar de um recinto” controle e pureza do ar Finalidades movimentação do ar controle de temperatura e umidade AR é o constituinte da atmosfera que se estende por cerca de 500 km a partir do nível do mar AR RESPIRÁVEL ar próximo ao nível do mar numa espessura de 1% a 2% do total. COMPOSIÇÃO DO AR RESPIRÁVEL PURO (em volume)

N2 – 78,03% O2 – 20,99% CO2 – 0,03% H2O – 0,47% outros gases – 0,48%

AR AMBIENTE É o ar contido em um recinto para habitação. Naturalmente o ar ambiente não tem a mesma composição do ar puro, podendo apresentar alterações que o torne impróprio para a respiração. AR SALUBRE É aquele que apresenta propriedades físicas (pressão, temperatura, umidade e movimentação) e químicas (composição) favoráveis à vida. QUANTIDADES DE OXIGÊNIO NO AR ar inspirado – contém ~ 21% de O2 ar expirado – contém ~ 15,5% de O2 ar consumido (diferença) – 5,5% de O2 QUANTIDADE DE AR NECESSÁRIA À VENTILAÇÃO - Em repouso, o organismo consome em média 16 litros de oxigênio por hora (T = 0ºC, p = 760mm Hg) - Como o aproveitamento é de 5,5%, a necessidade de ar será:

055,0

16300 litros de ar por hora (0,3 m3/h)

Se o ar expirado fosse completamente removido, seria necessário 0,3 m3/h, mas o problema é de diluição, pois o ar expirado é misturado com o do ambiente. De acordo com a atividade, são necessários, de 8 a 150 m3/h de ar para satisfazer a necessidade de oxigênio de uma pessoa.

VAZÃO DE AR EXTERIOR (VS) CONFORME ABNT NBR-16401-3:2008

A vazão eficaz de ar exterior (Vef) é considerada constituída pela soma de duas parcelas, avaliadas separadamente: a vazão relacionada às pessoas (admitindo pessoas adaptadas ao recinto) e a vazão relacionada à área ocupada, conforme a equação:

Vef é a vazão eficaz de ar exterior, expressa em litros por segundo (L/s) FP é a vazão por pessoa, expressa em litros por segundo (L/s pessoa) Fa é a vazão por área útil ocupada (L/s m2) PZ é o número máximo de pessoas na zona de ventilação AZ é a área útil ocupada pelas pessoas, expressa em metros quadrados (m2) A Tabela 1 da NBR-16401-3:2008 apresenta valores recomendados para ar FP e FZ. A Tabela 1 lista também valores típicos esperados da densidade de ocupação D, em pessoas por 100 m2. Estes valores devem ser adotados para projeto apenas quando o número efetivo de pessoas no recinto não for conhecido. A Tabela 1 apresenta valores de FP e Fa para três níveis de ventilação, assim descritos: Nível 1 – Nível mínimo da vazão de ar exterior para ventilação. Nível 2 – Nível intermediário da vazão de ar exterior para ventilação. Nível 3 – Vazões de ar exterior para ventilação que, segundo estudos, existem evidências de redução de reclamações e manifestações alérgicas. O nível (1, 2 ou 3)de ar externo a ser utilizado no projeto deve ser definido entre o projetista e o cliente. A vazão a ser suprida na zona de ventilação (VZ), é a vazão eficaz corrigida pela eficiência da distribuição de ar na zona e é calculada conforme a seguir:

onde EZ é a eficiência da distribuição de ar na zona, dada pela Tabela 2. A vazão de ar exterior (Vs), na tomada de ar, a ser suprida pelo sistema é calculada como estipulado a seguir: 1. Sistema com zona de ventilação1 única:

1 espaço ou grupo de espaços do mesmo tipo de utilização, com a mesma densidade de ocupação, a mesma

eficiência da distribuição do ar e a mesma vazão de ar insuflado por metro quadrado.

2. Sistema com zonas múltiplas suprindo 100% de ar exterior:

3. Sistema com zonas múltiplas suprindo mistura de ar exterior e ar recirculado: Quando um sistema supre uma mistura de ar exterior e ar recirculado a mais de uma zona de ventilação, o cálculo da vazão de ar exterior deve ser feito por:

onde: D é o fator de diversidade de ocupação, que corrige somente a fração do ar exterior relacionado às pessoas, definido como:

sendo: PS o total de pessoas simultaneamente presentes nos locais servidos pelo sistema ∑PZ a soma das pessoas previstas em cada zona EV a eficiência do sistema de ventilação em suprir a vazão eficaz de ar exterior requerida em cada zona de ventilação, determinado pela Tabela 3, em função da zona que apresenta o maior fator Zae, definido pela equação:

sendo: Zae calculado entre todas as zonas do sistema VZ a vazão de ar exterior requerida na zona de ventilação Vt a vazão total insuflada na zona.

Valores recomendados conforme ASHRAE.

Tabela. Critérios sugeridos para projetos gerais de ventilação de ambientes (ASHRAE - American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineering, Guide an Data Book).

Área Funcional Taxa de

Renovação (Troca por hora)

Ft 3 /min por pessoa

Hospitais (sala de anestesia) 8-12 -

Salas de animais 12-16 -

Auditórios 10-20 10

Hospitais (salas de autopsia) 8-12 10

Padaria e confeitaria 20-60 -

Boliches 15-30 30

Igrejas 15-25 5

Hospitais (salas de citoscopia) 8-10 20

Salas de aula 10-30 40

Salas de conferencia 25-35 -

Corredores 3-10 -

Hospitais (salas 8-12 -

Leiterias 2-15 -

Lavagem de pratos 30-60 -

Lavagem a seco 20-40 -

Fundições 5-20 -

Ginásios 5-30 1,5 por pé quadrado

Garagens 6-10 -

Hospitais(salas hidroterapia) 6-10 -

Hospitais (salas de isolamento) 8-12 -

Cozinhas 10-30 -

Lavanderias 10-60 -

Bibliotecas 15-25 10

Bibliotecas 15-25 10

Salas de deposito 2-15 -

Pequenas oficinas 8-12 -

Hospitais (suprimentos) 6-10 -

Berçários 10-15 -

Escritórios 6-20 10

Hospitais (salas de operação) 10-15 -

10-22 -

Radiologia 6-10 -

Restaurantes 6-20 10

Lojas 18-22 10

Residências 5-20 -

Equipamentos telefônicos 6-10 -

Salas de controle de tráfego aéreo 10-22 10

Toaletes 8-20 -

Soldas a arco voltaico 18-22 -

Exemplo:

TIPOS DE VENTILAÇÃO

ventos natural ou espontânea gradientes de temperatura local exaustora artificial por insuflamento geral diluidora por aspiração mista

1. Ventilação Natural 1.1 O gradiente de temperatura causa diferença na densidade do ar o que provoca a diferença de pressão na direção vertical

1.2 O vento provoca uma distribuição de pressão na direção horizontal.

1.3 Algumas esquemas de ventilação natural

2. Ventilação Forçada 2.1 Ventilação Local Exaustora O ar contaminado é capturado antes de se espalhar pelo recinto. Com a retirada do ar contaminado, verifica-se a entrada de ar exterior de ventilação. É adotado quando a fonte de contaminação é local. Exemplos cabines de pintura, esmeris, aparelhos de solda, tanques de tratamento térmico, etc.

Componentes Básicos

2.2 Geral Diluidora O ar exterior de ventilação é misturado com o ar contaminado do ambiente, conseguindo-se assim, uma diluição dos contaminantes até os limites higienicamente aceitáveis. É usado quando é impossível a captura do contaminante antes do mesmo se espalhar pelo recinto. Pode ser de três tipos: a) por insuflamento: em ambientes limpos. Cria uma pressão positiva no ambiente, o que evita a infiltração de ar não tratado; b) por aspiração: quando a contaminação do ambiente é elevada, a extração do contaminante é mais intensa se o ar for aspirado; c) mista: quando se deseja extrair o contaminante principal e ao mesmo tempo manter o ambiente estanque ao ar exterior e suprido com ar filtrado. Exemplo: ventilação geral diluidora por insuflamento (ou mista).

Comparação entre exaustão e insuflamento.

Elemento Insuflamento Aspiração

Pressão no recinto Positiva Negativa

Pureza do ar Conhecida Pode não ser conhecida

Tipos de boca De insuflamento e de descarga

De descarga

Efeito direcional do ar Existe Não existe

Custo Maior Menor

SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR Nas instalações de ventilação mecânica que se destinam a conforto e que, normalmente, são do tipo por insuflamento, o ar de renovação deve ser distribuído uniformemente sobre a totalidade da superfície do local, devendo ser evitados: - correntes de ar desagradáveis: velocidades na zona de ocupação2 de 0,02 a 0,25 m/s. - direção em relação às pessoas: pela frente (recomendado) e por cima (aceitável). - zonas de estagnação e curto-circuito Tipos de distribuição de ar: a) para baixo: o ar é introduzido na parte superior e retirado pela inferior.

2 região ocupada de um espaço ventilado situado entre os planos horizontais localizados entre 0,8 m a 1,8 m do

piso e distante de 0,6 m das paredes ou de componentes do sistema de tratamento de ar.

b) distribuição mista: o insuflamento se faz por cima ou a meia altura, enquanto que a saída do ar é por cima para fumos e impurezas, por meio de exaustor, e por baixo, após entrar em contato com os ocupantes.

c) cruzada: consiste no insuflamento horizontal do ar a velocidades elevadas pela parte superior do recinto, o que origina correntes de ar secundárias que se encarregam de arrastar o ar viciado dos níveis inferiores.