Balanceamento de Ar em Sistemas de Ventilação

O balanceamento de ar é uma habilidade fundamental de projeto para Engenheiros e consultores de HVAC. Dependendo da finalidade pretendida de cada área construtiva, poderá necessitar de pressurização negativa, positiva ou neutra. Isto é conseguido ajustando os fluxos de ar de alimentação e exaustão: um suprimento de ar mais alto causa pressão positiva, enquanto uma exaustão de ar mais alta causa pressão negativa.

Embora o cenário ideal fosse ventilar naturalmente todas as áreas do edifício, isso não é possível na prática. Por exemplo, não há como usar ventilação natural em áreas totalmente rodeadas por outras salas, bem como em níveis subterrâneos. A finalidade da ventilação pode variar desde o conforto humano até à segurança das instalações: a ventilação em ambientes residenciais e comerciais centra-se no fornecimento de ar de qualidade respirável, enquanto a ventilação industrial é frequentemente utilizada para manter gases perigosos afastados de determinadas áreas ou abaixo de uma determinada concentração.

Os espaços internos estão sujeitos a muitos fluxos de ar e normalmente são medidos em pés cúbicos por minuto (CFM). Tendemos a pensar apenas no fornecimento de ar externo e no ar de exaustão, mas consideramos que também há escape de ar indesejado (exfiltração) e ganho de ar (infiltração). Fluxos de ar indesejados normalmente ocorrem ao redor das bordas das janelas ou portas.

Sistemas de ventilação mal equilibrados muitas vezes levam a problemas de qualidade do ar. Por exemplo, a pressurização negativa pode atrair poluentes acima do teto ou do exterior, e o ar pode entrar repentinamente quando uma janela ou porta é aberta.

Projete um sistema de ventilação bem equilibrado.

Cálculo do ar de admissão e exaustão

Antes dos cálculos de balanceamento de ar, é importante conhecer o suprimento e a exaustão de ar necessários. Existem muitos procedimentos válidos, conforme indicado pelos seguintes códigos:

• Código Mecânico de Nova York, CH. 4 – Ventilação Utilizando Tabela 403.3 Taxas Mínimas de Ventilação
• ASHRAE 62.1 – Ventilação para qualidade aceitável do ar interno
• No caso de hospitais, ASHRAE 170 – Ventilação de Estabelecimentos de Saúde

Este artigo enfoca o procedimento de cálculo do Código Mecânico de Nova York. Para ilustrar o conceito, suponha que uma adega esteja dividida nas seguintes áreas:

O suprimento total de ar é de 60 cfm, enquanto a exaustão de ar é de 150 cfm. Como a exaustão é superior em 90 cfm, o resultado é uma pressurização negativa. Aumentar o fornecimento para equilibrar o fluxo de ar é aceitável, uma vez que os valores fornecidos no código são apenas valores mínimos.

Suponha que todos os fluxos de ar de admissão sejam aumentados para os seguintes valores, a fim de evitar pressurização negativa:

• Sala elétrica: 25 cfm
• Corredor: 125 cfm
• Armazenamento: 25 cfm

Isso resulta em uma entrada de ar total de 175 cfm, que é superior aos 150 cfm de ar de exaustão. Isto faz com que as áreas da adega sejam pressurizadas em relação à sala de lixo, evitando a propagação de odores desagradáveis. Como o fluxo de ar deve ser equilibrado no final, os 25 cfm extras são liberados por exfiltração, mas o odor de lixo fica confinado ao local pretendido.

Solução de problemas de balanceamento de ar

Se um sistema de ventilação apresentar problemas de equilíbrio do ar, não presuma imediatamente que a causa está nos próprios ventiladores. Considere que os componentes do sistema, como os amortecedores, podem ser danificados e também que os dutos de ar podem ser desconectados. Em caso de dúvida, a melhor recomendação é obter a opinião profissional de um engenheiro de projeto de HVAC.

Quando os sistemas de ventilação estão equipados com drives de frequência variável para controle de velocidade do ventilador, o balanceamento do ar é simplificado. Os VFDs podem ajustar as rpm dos ventiladores de alimentação e exaustão, para corresponder à carga de ventilação e, ao mesmo tempo, manter os fluxos de ar equilibrados.