Descrição dos espaços e análise de funcionamento

O edifício em estudo é de serviços no qual será avaliado o estado de adequação das instalações mecânicas de climatização. Hoje em dia as exigências energéticas são cada vez mais prementes, a nível do conforto e outras, que em conjunto permitirão avaliar os parâmetros de qualidade globais da instalação.

Esta análise deve-se ao facto da instalação apresentar um funcionamento deficiente com as constantes reclamações por parte dos utilizadores.

No entanto, existe uma empresa que se encarrega da manutenção corretiva da instalação de climatização, existindo um plano de manutenção preventiva da instalação.

O objetivo desta análise é a realização de algumas verificações da adequabilidade das instalações aos seus propósitos, como também uma orientação no sentido de garantir as condições reais de conforto, eficiência e salubridade do ar.

Sistema de climatização

 O sistema de climatização é garantido por duas bombas de calor Toshiba (Figura III:32), do tipo volume de refrigerante variável (VRF), que contém duas unidades no exterior localizadas na cobertura, associadas a 10 unidades interiores do tipo cassete, onde cinco se encontram no open space, quatro distribuídas pelos gabinetes individuais e uma na sala do clube de pessoal. (Anexo L - Desenho n.º 3 até Desenho n.º 8)

Figura III:32 – Quadro com as características da bomba de calor Toshiba. [23] Características técnicas VRF601 VRF801

Capacidade de arrefecimento 1 kW 16 22,4

Potência elétrica absorvida arrefecimento kW 4,64 5,67

EER W/W 3,45 3,95

Capacidade de aquecimento 2 kW 18 25

Potência elétrica absorvida aquecimento kW 4,56 5,88

COP W/W 3,95 4,25

Tipo de refrigerante R410A R410A

Tipo de compressor Hermético Hermético

1 _{Temperatura de bulbo seco no interior 27 °C, Temperatura de bulbo húmido no interior 19 °C,}

Temperatura de bulbo seco exterior 35 °C

2 _{Temperatura de bulbo seco no interior 20 °C, Temperatura de bulbo seco exterior 7 °C,}

A climatização do polo técnico é assegurada por duas unidades individuais de expansão direta, do tipo split. (Figura III:33) Estes equipamentos são usados essencialmente para arrefecimento do espaço visto que a carga térmica dos equipamentos é elevada. Uma destas unidades funciona de modo automático, ou seja, irá operar quando a temperatura subir acima dos 20ºC, visto que essa é a temperatura definida para o espaço.

Figura III:33 – Split

A análise do funcionamento dos equipamentos de climatização, demonstrou que se encontravam a funcionar dentro dos valores pré-definidos, respondendo de forma adequada às solicitações que lhe são impostas e possuindo capacidade de arrefecimento e aquecimento necessárias a colmatar as necessidades da instalação.

No entanto, verificou-se que a escolha das unidades interiores tipo cassete não garante o conforto pretendido, devido ao baixo pé direito existente no local, cerca de 2,6 metros. Relativamente ao arrefecimento, as velocidades que se verificam na insuflação de ar de cada um dos equipamentos provocam correntes de ar na zona ocupada.

Deste modo, houve uma tentativa de minimizar o desconforto ambiente causado pelo funcionamento das unidades de climatização, tendo-se instalado deflectores acrílicos que procuraram minimizar o desconforto causado pela insuflação de ar. (Figura III:34)

Figura III:34 – Fotografia esquerda - Visão geral de um dos espaços internos do edifício, a zona de open-space;

Fotografia direita – Uma das unidades interiores do tipo cassete, onde se destaca a aplicação de acrílicos para a deflexão de ar de insuflação.

Ventilação mecânica

A ventilação ambiental é mecânica, efetuada por ventiladores “de caixa”, da marca Relopa (Figura III:35), que garantem a introdução de ar novo e a extração de ar viciado. As instalações sanitárias contêm um sistema de extração de ar autónomo, com ventilação mecânica.

A sala do “Clube de Pessoal” possui uma ventilação própria, constituída por ventilador de extração de ar e ventilador de ar novo independentes e autónomos. O ventilador de extração de ar extrai conjuntamente o ar da sala de “Arrecadação” anexa.

Figura III:35 - Vista de um dos ventiladores de extração de ar ambiente.

Os restantes espaços do edifício possuem um ventilador de extração de ar e um ventilador de ar novo independentes e autónomos. Em todos os espaços existem difusores de insuflação de ar novo e grelhas de extração de ar viciado.

A distribuição de ar entre os ventiladores e os pontos de extração e introdução de ar é realizada por condutas. (Anexo L - Desenho n.º 1, Desenho n.º 2, Desenho n.º 7 e Desenho n.º 8)

A introdução de ar novo no ambiente é garantida por difusores rotacionais (Figura III:36) e a extração de ar é garantida por grelhas de simples deflexão.

Figura III:36 - Um dos difusores rotativos de tecto, para introdução de ar novo no ambiente interior do edifício.

Os ventiladores possuem reguladores de velocidade locais, junto ao seu corpo, para ajuste da velocidade de rotação (caudal).

Não existe recuperação de energia do ar extraído.

O funcionamento dos ventiladores é controlado de forma centralizada, por relógio horário ou por controlo manual.

Analisando a ventilação ambiente dos espaços de escritório, verifica-se que é uma das principais causas de desconforto, devendo-se ao fato de a introdução direta de ar novo do exterior no ambiente ocupado causar correntes de ar, especialmente no período de inverno. Nas imagens termográficas, que se encontram no Anexo J - Figura J:2, Figura J:3 e Figura J:4, identificam-se correntes de ar derivadas da introdução direta de ar novo do exterior, no ambiente ocupado, sobretudo durante o inverno. No período observado Erro! A origem da eferência não foi encontrada. (Anexo K), evidencia-se que no interior do open space se registam temperaturas acima dos 20 °C durante o horário de ocupação e após este horário existe uma descida de temperatura para valores abaixo dos 20 °C, originada pelo desligamento dos equipamentos durante esse período; o mesmo acontece durante o fim de semana decaindo para valores próximos de 18 °C.

A temperatura na grelha de desenfumagem difere da temperatura ambiente de cerca de -3 °C, devido à temperatura no exterior que oscila entre os 6 °C e os 18 °C.

No caso da introdução de ar novo por meios do difusor, como se verifica pelo Erro! A rigem da referência não foi encontrada. (Anexo K), a temperatura junto a este equipamento baixa quando se encontra em funcionamento, isto é, quando este encontra-se a introduzir ar do exterior para o interior, sem qualquer correção térmica, as temperaturas junto ao difusor atingem valores de 11,8 °C, exigindo assim um maior esforço por parte do sistema de climatização.

No Erro! A origem da referência não foi encontrada. e Erro! A origem da referência não i encontrada. (Anexo J), encontra-se as temperaturas do difusor, grelha de desenfumagem e

open space, onde se verifica que as infiltrações do ar exterior no espaço ocupado são

diminutas, quando comparadas com as provocadas pelas grelhas de desenfumagem.

Os caudais de ar novo existente são excessivos. As leituras realizadas no interior do imóvel relativamente ao CO2, obtendo-se valores entre 500 mg/m3, inferiores ao valor máximo de

1800 mg/m3.

O acesso aos ventiladores, filtros e reguladores de velocidade devem ser garantidos, de forma a ser realizada uma manutenção eficaz.

Desenfumagem passiva

O edifício contém um sistema centralizado de deteção de incêndios, na qual dispõe de quatro ventiladores estáticos instalados na cobertura do imóvel (Figura III:37), que asseguram a desenfumagem em caso de incêndio, dividido por duas zonas. Uma das zonas, onde se encontram dois ventiladores, localiza-se sobre os escritórios e todos os espaços ocupados por postos de trabalho e os restantes dois ventiladores asseguram a área da Sala de Clube de Pessoal e Arrecadação. (Anexo L - Desenho n.º 7 até Desenho n.º 10)

Figura III:37 - Vista de um dos exaustores de ar, localizados na cobertura do edifício com a função de

A análise realizada ao sistema de desenfumagem passiva, não foi ao nível do funcionamento, mas no que se refere ao impacto da solução no conforto dos espaços ocupados, sendo negativo quer em termos de consumo energético quer em termos de conforto térmico.

As grelhas existentes, de retícula fixa, (Figura III:38) distribuídas pelo teto falso transformam o ambiente ocupado e o pleno de teto num único volume de ar, isto é o ambiente climatizado e o pleno do teto, que não está climatizado, encontram-se em permanentes trocas de “massas” de ar, causadas pelas diferenças de temperatura (diferenças de densidades do ar) e pelas infiltrações próprias do edifício.

Figura III:38 - Uma das grelhas de tecto, de passagem de ar do ambiente para o pleno de tecto falso, com a

função de desenfumagem passiva em caso de incêndio.

A climatização do espaço ocupado contribui para o aumento das trocas de “massas” de ar entre os dois volumes, obrigando a um esforço acrescido visto que ao climatizar os espaços ocupados, indiretamente irá climatizar o espaço do pleno do teto.

No inverno, quando há necessidades de aquecimento, as infiltrações de ar frio do pleno de teto no ambiente ocupado são elevadas (Anexo J - Figura J:1 e Figura J:3) e causam desconforto no ambiente ocupado (Anexo K - Erro! A origem da referência não foi encontrada., Erro! origem da referência não foi encontrada., Erro! A origem da referência não foi encontrada. e Erro! A origem da referência não foi encontrada.)

No Erro! A origem da referência não foi encontrada. (Anexo K) verifica-se que quando a limatização se encontra em funcionamento existe de facto uma corrente de ar originada pela grelha de passagem de ar de desenfumagem, visto que a temperatura do ar a cerca de 0,5 metros da grelha se encontra constantemente abaixo da temperatura do ar que se regista a 1 metro da grelha, embora fosse de esperar o inverso, isto é o ar ambiente é habitualmente mais

quente quanto maior a cota altimétrica do interior do espaço. Após o desligamento da climatização, as temperaturas a 1,0 metros e a 0,5 metros abaixo da grelha aproximam-se, logo deixa de existir movimentação forçada de ar quente, minimizando as infiltrações de ar do pleno do teto para o ambiente ocupado.

Envolvente do edifício

O imóvel é composto por um piso térreo constituído por uma envolvente em paredes de alvenaria de tijolo duplo com isolamento térmico entre as paredes e a cobertura executada com painel sandwich com isolamento em poliuretano.

O edifício contém vãos envidraçados nas fachadas, com caixilharia de alumínio e vidro duplo, não contendo, no exterior, dispositivos de sombreamento. No entanto, no interior, existem dispositivos de ensombramento por estores de lamelas.

Os envidraçados orientados a Sudeste (Figura III:39) têm uma elevada exposição solar, sendo os ganhos térmicos pelos vãos envidraçados, excessivos (Anexo J - Figura J:6).

As caixilharias estão expostas a radiação solar permanentemente (Figura III:39).

Figura III:39 – Esquerda - Vista interior de um dos envidraçados, onde se destaca a existência de dispositivos

interiores de atuação manual; Direita - Vista da fachada orientada a Sudeste, onde se destacam os envidraçados e a ausência de dispositivos de ensombramento.