A qualidade do ar interno é fundamental para a saúde dos ocupantes e também contribui para a produtividade em ambientes empresariais. Muitas condições de saúde sérias foram associadas à exposição de longo prazo a poluentes do ar, e também há substâncias que causam irritação imediata do sistema respiratório.
Há um equívoco comum de que a qualidade do ar interno está em desacordo com a eficiência energética. Embora a ventilação mecânica exija eletricidade, há maneiras de melhorar a qualidade do ar sem potência excessiva do ventilador. Idealmente, um edifício deve receber ar externo suficiente para manter as concentrações de poluentes do ar baixas, mas sem desperdiçar energia.
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A ASHRAE oferece dois procedimentos de projeto para ventilação mecânica. O Ventilation Rate Procedure (VRP) usa valores de fluxo de ar prescritivos que são baseados em pesquisa, enquanto o Indoor Air Quality Procedure (IAQP) é baseado no controle direto de poluentes do ar. Infelizmente, muitos códigos de construção aceitam apenas o VRP, já que não há referência padronizada para níveis de poluição do ar sob o IAQP.
- Com o VRP, os poluentes atmosféricos típicos encontrados em cada tipo de edifício são considerados nas taxas de ventilação prescritivas.
- Por outro lado, o IAQP exige uma avaliação dos poluentes atmosféricos durante a fase de projeto, e o sistema de ventilação é dimensionado adequadamente.
Se um sistema de ventilação for projetado diretamente para controle da poluição do ar, sem valores de fluxo de ar prescritivos, há dois requisitos muito importantes. Todos os poluentes relevantes devem ser identificados claramente, e o sistema de ventilação deve manter suas concentrações abaixo dos valores limite de referências confiáveis, como a Organização Mundial da Saúde.
Como os limites de poluição do ar podem melhorar o projeto de ventilação
As taxas de fluxo de ar prescritivas são fáceis de entender e seu procedimento de cálculo é direto. Os engenheiros de HVAC devem saber apenas a área do piso e o número de ocupantes e, em seguida, multiplicar as taxas de ar externo correspondentes em cfm/sq.ft e cfm/pessoa. No entanto, uma taxa de ventilação abaixo do valor prescritivo pode ser adequada quando os níveis de poluição do ar são muito baixos.
Um sistema de ventilação que responde a concentrações de poluentes pode ser mais eficiente do que um que responde à ocupação. Embora haja correlação entre o número de pessoas e a poluição do ar, há exceções:
- Produtos de limpeza liberam grandes quantidades de compostos orgânicos voláteis, o que significa que a poluição do ar pode ser alta quando apenas algumas pessoas limpam espaços internos.
- Alguns edifícios, como centros de convenções, são usados para atividades diferentes, e isso pode mudar as necessidades de ventilação. Por exemplo, 2000 pessoas sentadas em uma grande conferência requerem menos ventilação do que 2000 pessoas em um evento de fitness ou dança.
As taxas de ventilação prescritivas fornecem um procedimento estabelecido e testado. No entanto, um projeto de ventilação baseado em níveis de poluentes tem uma característica adicional: responder a mudanças na poluição do ar mesmo quando a ocupação não muda. Um padrão de poluição do ar com limites para todas as substâncias relevantes simplificaria o processo de projeto de ventilação com o procedimento de qualidade do ar interno. Em grande parte, os códigos de construção limitam essa abordagem porque não há um padrão de referência.
Como a ventilação reduzida proporciona economia em HVAC
Os sistemas de ventilação têm um consumo de energia muito menor do que os equipamentos de aquecimento e ar condicionado. No entanto, como o sistema de ventilação determina a volume de ar externo que deve ser aquecido ou resfriado, tem um impacto na carga total de HVAC. Por exemplo, se o fluxo de ar externo for reduzido em 50% em um dia frio de inverno, a entrada de aquecimento necessária para o ar externo também será reduzida pela metade. O mesmo se aplica ao ar condicionado durante o verão, onde o fluxo de ar reduzido equivale a menos resfriamento.
Os sistemas de ventilação controlados por demanda respondem à ocupação, que geralmente é monitorada com sensores de dióxido de carbono. Um controle de ventilação que responde a outros poluentes do ar pode seguir a mesma abordagem, e a única diferença é que mais variáveis são consideradas. Por exemplo, compostos orgânicos voláteis e material particulado também podem ser monitorados para controle de ventilação.
Para maximizar a eficiência de um sistema de ventilação inteligente, ele pode ser equipado com acionamentos de frequência variável e motores de eficiência NEMA Premium. Essa combinação minimiza o consumo de eletricidade por cada cfm ou ar fornecido. No caso de aplicações de potência fracionada, os motores CC sem escovas oferecem alta eficiência com controle de velocidade integrado. Eles também são conhecidos como motores comutados eletronicamente.
Recomendações de design final
Um sistema de ventilação superdimensionado pode parecer uma solução rápida para melhorar a qualidade do ar interno, mas essa abordagem é cara e ineficiente. Um sistema de ventilação maior vem com um custo inicial mais alto, e mais potência requer mais eletricidade. Um sistema de ventilação de capacidade ideal com controles de velocidade fornece uma solução muito melhor, evitando despesas desnecessárias.
Projetar um sistema de ventilação para controles de poluição do ar é um conceito promissor, mas observe que muitos códigos de construção ainda especificam taxas mínimas de fluxo de ar de acordo com tabelas. No entanto, o monitoramento da poluição do ar é útil mesmo com essa limitação – o sistema de ventilação pode responder a variações nos níveis de poluição do ar mesmo quando a ocupação não mudou. A eficiência da ventilação pode ser melhorada integrando um padrão de poluição do ar em códigos de construção. Não haveria necessidade de fornecer um fluxo de ar externo mínimo, desde que os níveis de poluentes sejam mantidos sob controle.
