Amortecedores de ar: um guia detalhado

Um amortecedor de ar é um dispositivo que utiliza válvulas ou placas para parar ou regular o fluxo de ar dentro de um duto, chaminé, caixa de volume de ar variável (VAV), unidade de tratamento de ar ou outros equipamentos similares. Os amortecedores também são usados ​​para interromper o fluxo de ar em salas desocupadas ou não utilizadas, onde o ar condicionado não é necessário. Além disso, os amortecedores também podem ser utilizados como medidas de proteção contra fumaça ou fogo.

Um amortecedor de ar é um mecanismo complexo com muitos elementos móveis. Seus principais componentes são as pás, que ajustam sua posição para controlar o fluxo de ar. Além disso, os amortecedores incluem estruturas, ligações, eixos, rolamentos, vedações, pinos de lâmina, motores de atuação, flanges, eixos secundários e luvas, entre outros componentes.

Tipos de amortecedores de ar

Com base na sua construção, os amortecedores de ar podem ser classificados em amortecedores de lâminas paralelas e de lâminas opostas. Cada configuração possui recursos de desempenho exclusivos e é destinada a diferentes aplicações.

1) Amortecedores de lâmina paralela

Neste tipo de amortecedor de ar, as lâminas giram na mesma direção, paralelas umas às outras. A configuração de lâmina paralela é normalmente usada quando o amortecedor opera em duas posições: aberto ou fechado.

Esses amortecedores redirecionam o fluxo de ar ao longo dos primeiros graus de rotação, à medida que passam de totalmente abertos para fechados e, portanto, o controle é alcançado ao longo dos primeiros 20-30% do movimento. Em vez de modular os fluxos de ar, estes amortecedores mudam de direção, e essa é a principal razão pela qual são preferidos para operação de abertura-fechamento ou controle de fluxo fixo.

Os amortecedores de lâminas paralelas são normalmente usados ​​em aplicações onde o amortecedor representa uma parte importante da perda de pressão geral do sistema. Eles não devem ser usados ​​antes de componentes críticos devido ao seu fluxo de ar irregular.

2) Amortecedores de lâmina oposta

Neste tipo de amortecedor de ar, as lâminas giram em direções opostas entre si, modulando o fluxo de ar. Esses amortecedores de ar são usados ​​principalmente quando o sistema requer controle de fluxo de ar em vez de operação de abertura e fechamento, mas também podem ser usados ​​para serviço liga-desliga.

Os amortecedores de lâminas opostas são normalmente usados ​​nas seguintes aplicações:

1. Quando o amortecedor não representa a maior parte da perda geral de pressão do sistema.
2. Sistemas necessários para manter um fluxo de ar uniforme a jusante do amortecedor.
3. Terminais canalizados.

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Classificação de Amortecedores por Método de Controle e Aplicação

Os amortecedores de ar também podem ser classificados com base no método de controle que implementam e na aplicação pretendida. Com base no seu método de controle, os amortecedores podem ser automáticos ou manuais:

• Amortecedores automáticos são semelhantes às válvulas de controle automático em termos de funcionamento.

• Amortecedores manuais são ajustados manualmente dependendo do fluxo de ar necessário, conforme seu nome indica.

Os amortecedores também podem ser classificados com base em sua aplicação, sendo alguns dos principais tipos:

• Amortecedores de balanceamento (amortecedores de volume)
• Amortecedores frontais e de bypass
• Amortecedores de fogo
• Amortecedores de fumaça
• Amortecedores combinados contra incêndio e fumaça
• Amortecedores de gravidade (backdraft ou barométricos)
• Amortecedores de mistura
• Amortecedores multizona
• Amortecedores redondos
• Caixas VAV (volume de ar variável)

Observe como os amortecedores não são usados ​​apenas para balanceamento de ar em sistemas de ventilação, mas também para segurança em aplicações de proteção contra incêndio.

Por que estamos preocupados com amortecedores?

Os amortecedores de ar são um elemento importante Projeto de engenharia MEP, uma vez que seu uso está sujeito aos requisitos do código. Devem também ser concebidos de forma a minimizar as perdas de energia, através da prevenção da troca de calor entre eles quando na posição fechada, mantendo ao mesmo tempo as condições de pressão exigidas nos diferentes espaços.

Em Nova York, os amortecedores de ar estão sujeitos aos seguintes códigos e padrões:

1. Padrões da Associação Nacional de Proteção contra Incêndios (NFPA):
1. Norma NFPA 90A para instalação de sistemas de ar condicionado e ventilação
2. Norma NFPA 92A para Sistemas de Controle de Fumaça Utilizando Barreiras e Diferenças de Pressão
3. Código de Segurança da Vida NFPA 101
2. Padrões do Underwriters Laboratories (UL):
1. Norma UL 555 para amortecedores contra incêndio
2. Padrão UL 555S para amortecedores de fumaça
3. Padrão UL 555C para amortecedores de teto
3. Código de construção de Nova York
4. Código Mecânico de Nova York

Os principais locais onde os amortecedores de ar são obrigados a atender ao código são os seguintes: gabinetes de escadas, poços de elevador, corredores comuns, salas mecânicas, paredes corta-fogo, paredes externas de edifícios, gabinetes de poços, montagens horizontais e dutos e aberturas de transferência.

Amortecedores de ar em aplicações de proteção contra incêndio

Os três principais tipos de amortecedores usados ​​em proteção contra fogo as aplicações são registos corta-fogo, registos de fumo e registos combinados de incêndio/fumo. Esta seção fornece uma visão geral de cada tipo e suas aplicações.

Amortecedores de Fogo

Os amortecedores corta-fogo interrompem automaticamente o fluxo de ar através do duto, restringindo a passagem das chamas. Para cumprir a sua função, estes registos são instalados em condutas que atravessam conjuntos corta-fogo ou paredes corta-fogo. Eles podem ser instalados em dutos horizontais e verticais e podem ser do tipo cortina ou do tipo multilâminas.

A amortecedor de fogo tem os seguintes componentes:

1. Manga
2. Lâmina de cortina
3. Juntas de ruptura
4. Elo fusível
5. Porta de acesso para inspecionar o amortecedor corta-fogo

Todos os registos corta-fogo são instalados na posição aberta, com fusível. Quando a temperatura nos dutos excede um valor especificado, o elo fusível derrete e o amortecedor é desligado, seja por gravidade ou por uma mola. Para garantir que cumpram a sua função, os registos corta-fogo necessitam de passar por vários testes.

A seleção do amortecedor corta-fogo é baseada em três fatores principais: classificação de resistência ao fogo, temperatura e faixa de operação. A classificação de incêndio depende do período de tempo durante o qual um amortecedor suportará o calor associado a um incêndio. Para paredes, divisórias e barreiras com classificação de resistência ao fogo inferior a 3 horas, são utilizados registos corta-fogo de 1,5 horas. Para barreiras corta-fogo classificadas para 3 horas ou mais, são usados ​​amortecedores corta-fogo de 3 horas. Este procedimento garante a conformidade com o código de construção, que exige que a classificação de resistência ao fogo seja mantida em toda a área das paredes, divisórias e pisos.

As exceções para o uso de amortecedores corta-fogo são garagens de estacionamento, dutos de exaustão de cozinha e dutos de exaustão de secadores.

Amortecedores de fumaça

Os amortecedores de fumaça evitam a propagação da fumaça em sistemas HVAC projetados para desligar automaticamente em caso de incêndio e possuem apenas duas posições: aberto e fechado. Estes amortecedores são instalados numa secção de conduta com fenda – são instalados sempre que uma conduta penetra numa divisória de fumo ou barreira de fumo no interior do edifício. Eles podem ser aplicados em sistemas passivos de controle de fumaça ou como parte de uma solução projetada de controle de fumaça.

Nos sistemas passivos, os registos de fumo fecham e impedem a circulação de ar e fumo através de condutas ou aberturas de ventilação que atravessam uma barreira de fumo. Por outro lado, em sistemas de controle de fumaça projetados, a propagação da fumaça é controlada pelo sistema HVAC do edifício ou por ventiladores dedicados que criam diferenças de pressão. Os amortecedores de fumaça podem ser controlados por sensores de calor, sensores de fumaça, alarmes de incêndioou qualquer outro método que atenda à intenção do projeto.

A amortecedor de fumaça tem os seguintes componentes:

1. Manga
2. Lâminas de fumaça (paralelas)
3. Juntas de ruptura
4. Detector de fumaça montado em duto
5. Atuador amortecedor
6. Porta de acesso

É importante decidir quais classificações são exigidas para registros corta-fogo listados pela UL. Eles estão resumidos na tabela a seguir:

• Os amortecedores de fumaça SD-1320 e SD-1330 são amortecedores com classificação de vazamento UL/cUL, listados no mais recente padrão UL 555S.
• Os amortecedores de fumaça SD-1620 atendem à UL Classe II. O vazamento é inferior a 20 cfm por pé quadrado a 4 polegadas wg e a 350°F (177°C).
• Os amortecedores de fumaça SD-1630 atendem à UL Classe I. O vazamento é inferior a 8 cfm por pé quadrado a 4 polegadas wg e a 350°F (177°C).

Amortecedor de Fogo e Fumaça (Combinado)

Como o próprio nome indica, este tipo de registo é uma combinação de registo corta-fogo e registo de fumo, e é instalado em condutas que atravessam divisórias classificadas como barreiras contra incêndio e fumo. Este tipo de amortecedor deve ser qualificado sob UL555 e UL555S.

A seleção de um amortecedor combinado contra incêndio e fumaça depende de 4 fatores: classificação de resistência ao fogo, classificação de vazamento, temperatura e classificações operacionais.

As aplicações combinadas de amortecedores contra incêndio e fumaça incluem paredes, pisos e divisórias exigidas pelo código de construção local. Para paredes, divisórias e barreiras com classificação de resistência ao fogo inferior a 3 horas, são utilizados amortecedores de incêndio/fumo de 1,5 horas. Para barreiras contra fogo classificadas para 3 horas ou mais, são usados ​​amortecedores de fogo/fumaça de 3 horas.

O padrão UL 555S identifica as três classes de vazamento fornecidas na tabela a seguir. Ele fornece vazamento em cfm por pé quadrado para cada classe e para vários valores de pressão estática:

Geralmente, sugere-se que os projetistas escolham uma categoria de vazamento muito baixo.

Conclusão

Os amortecedores de ar têm uma ampla gama de aplicações, desde a modulação do fluxo de ar em condições normais de operação até o fornecimento de uma barreira confiável contra fumaça ou fogo durante emergências. No entanto, a conformidade com o código é um aspecto importante a ser considerado, independentemente da aplicação, portanto, é altamente recomendável trabalhar com profissionais qualificados de HVAC.