Principais Contributos, Opinião e Prosseguimento

Constituem contributos deste trabalho a aplicação da Teoria Axiomática de Projecto (AP) aos sistemas de Climatização. Estes foram encarados de acordo com os requisitos do utilizador, sustentados sobretudo pelas normas existentes. Elegeram-se como funções de nível mais elevado o conforto, a qualidade do ar e o consumo de energia no edifício.

Pela aplicação desta teoria, obteve-se um mapeamento hierárquico das funções e parâmetros de projecto. Integrou-se o consumo de energia do sistema de climatização num âmbito mais alargado do consumo do próprio edifício, o que permitiu analisar as dependências entre a concepção do edifício e os seus sistemas.

Já para as restantes funções, conforto térmico e qualidade do ar, supôs-se que poderiam ser consideradas independentes das outras que existam no edifício.

Do mapeamento da função relativa à energia, identificou-se a dependência das características da envolvente com a carga interna do edifício; a relação entre iluminação natural e artificial; e a possível contribuição positiva do ar novo para a carga térmica. Em particular, relativamente ao sistema de AVAC, realça-se a necessidade de definição das condições de temperatura das redes, em particular da rede hidráulica; e destaca-se ainda a necessidade de definir limites para as perdas de carga das redes aerífera e hidráulica.

É outra contribuição, o mapeamento efectuado para cada um dos sistemas de climatização considerados. Com base nestes mapeamentos foi possível enquadrar algumas deficiências conhecidas dos sistemas, permitindo a sua classificação. São elas, em particular, o acoplamento entre o caudal de ar novo e de insuflação nos sistemas VAV ou entre o ar primário arrefecido e a remoção da carga interna nos sistemas com UI. Esta última situação ocorre igualmente nos TA desde que o ar seja sobre-arrefecido.

São ainda contributos a realização de programas de simulação dos vários sistemas em iguais situações e com os mesmos pressupostos. Uma das vertentes destes programas, foi a avaliação do consumo de energia de cada um dos sistemas, concluindo-se que existem sistema independentes com consumos de energia menores que outros sistemas conhecidos como energeticamente eficientes. Estes programas permitiram ainda fazer uma análise multi-variada com quinze variáveis e determinar as que mais contribuem para o consumo de energia. De notar o importante efeito positivo do caudal variável na UTAN, da redução da sua perda de carga e da melhoria da eficiência nos GPAR.

São ainda contributos deste trabalho, a aplicação de conjuntos graduados ao cálculo da informação do requisito funcional da qualidade do ar e a formulação de um programa de cálculo para a computação desta informação.

Finalmente, é contributo a apresentação do sistema MU 10211, sistema que está de acordo com os dois axiomas da AP e que utiliza o ar exterior como veículo de arrefecimento.

Deste trabalho apresentam-se as seguintes linhas de desenvolvimento.

Pressupostos para definir um sistema de climatização:

Avaliar a necessidade fisiológica, médica, de sistemas de filtração que mantenham o ambiente interior com uma concentração de partículas inferior à do ambiente exterior;

Avaliar qual o nível de contacto humano com partículas e microrganismos que garantam simultaneamente a salubridade dos espaços e o estímulo do sistema imunológico;

Avaliar as consequências de sujeitar pessoas a concentrações de poluentes mais elevadas, de modo controlado, desde que por períodos curtos, mantendo-se a concentração média em valores apropriados;

Quantificar os custos da não produtividade e da factura de energia em sistemas mistos, activos e adaptativos;

Determinar as variações de produtividade das pessoas em espaços que usem sistemas adaptativos, provocadas pelo aumento da temperatura e pelas variações na taxa de ventilação;

Determinar as perdas de produtividade associadas a sistemas que impeçam a abertura de janelas, devidas à permanência das pessoas em ambientes pouco naturais;

Definir quais os parâmetros determinantes para a qualidade do ar interior. Avaliar se depende do caudal de ar novo mínimo, se é uma função da concentração máxima de poluentes, ou ainda, se deve ser definida com base em valores médios diários;

Definir qual o papel dos sistemas de filtração e que requisitos devem ser cumpridos em cada sala.

Estudos sobre sistemas e equipamentos de climatização:

Publicar dados para escolha de ventiladores com funcionamento a cargas parciais; Analisar em que condições devem ser aplicadas as máquinas frigoríficas com recuperação parcial e total;

Refazer a análise multi-variada de sistemas de climatização em aplicações de edifícios comerciais, hotéis, hospitais, residências e outras aplicações julgadas convenientes, em diversas localizações, com vista à criação de códigos de boa prática de projecto;

Optimizar o consumo de energia do sistema de climatização MU 10211 em função das temperaturas de insuflação em modo de arrefecimento e de aquecimento;

nomeadamente quais as potências de baterias;

Continuar o desenvolvimento de ventiloconvectores com velocidade variável e avaliar o comportamento deste tipo de sistemas;

Discutir as características dos sistemas em função do clima, integrando no seu funcionamento o arrefecimento gratuito, a ventilação natural e a iluminação natural, nomeadamente pela utilização de sistemas mistos de climatização.

Alteração da normativa e regulamentação:

Rever a regulamentação de modo a criar abordagens regulamentares diferentes para edifícios de serviços e residenciais. Na realidade, há diferenças significativas de cargas e necessidades de iluminação entre os edifícios de serviços e os edifícios residenciais. Neste sentido, a definição dos factores solares de envidraçados, da inércia e da condutibilidade das paredes devem ter abordagens diferenciadas;

Definir intervalos para as áreas de envidraçados e factores solares de edifícios de serviços, considerando a sua orientação, de modo a resolver os conflitos entre as necessidades de iluminação e a concomitante introdução de carga térmica;

Definir, de modo análogo, intervalos para os parâmetros de perda de pressão e temperatura de funcionamento das redes hidráulicas e aeríferas;

Impor na normativa aplicável limites mais restritivos para a escolha de unidades de tratamento de ar. Considerar como referência o nível SFP 3 em vez do SFP 4, como hipótese de solução;

Discutir a necessidade de garantir o controlo de partículas, como requisito funcional. Se não for necessário, então devem ser eliminados os correspondentes parâmetros de projecto da normativa relacionada.

Avaliar qual o maior intervalo de variação da temperatura interior e discutir a necessidade de garantir o caudal de ar novo em todas as horas ao longo do ano;

Avaliar o nível de filtração a utilizar e quais as reais consequências para a saúde pública de níveis de filtração menores. Na realidade, a norma ASHRAE 61.2 propõe para as UTAN uma classe de filtração equivalente à G4, enquanto a EN 13779 propõe a classe F7;

Rever a norma EN 13779 relativamente ao papel dos sistemas de filtração;

Enquadrar o real papel da eficácia de ventilação na definição do caudal de ar novo, em sistemas que funcionem quase permanentemente em modo de arrefecimento.

Aspectos sociais do consumo de energia:

Inquirir se o aumento do consumo de energia resulta de um conjunto cada vez maior de funções, ao dispor das sociedades;

Avaliar qual a redução destas funções que reduziria as necessidades de energia e quais os seus impactos sociais;

Investigar que organização urbana deverá surgir de modo a garantir a sustentabilidade energética das sociedades;

Simular o impacto da sustentabilidade energética nas futuras organizações sociais.

Teoria Axiomática de Projecto:

Integrar sucessivamente na AP os diversos métodos de Projecto, de produto e de processo;

Mapear e aplicar a empresas a AP. Utilizar a decomposição entre os diversos domínios, desde as áreas de Marketing, a montante, até às áreas comerciais, mais a jusante;

Avaliar o interesse da comunidade científica na realização de trabalhos de investigação sobre sistemas acoplados e avaliar o seu interesse económico ao nível das empresas.

Filosofia da Ciência:

Reavaliar as diferenças entre as Ciências Naturais e as Ciências Sociais, face à inesperada equivalência entre a repetibilidade funcional e a repetibidade das experiências;

Avaliar as consequências sociais da Ciência do contexto;

Relacionar o desenvolvimento económico sustentado e a Ecologia, relacionando-os com o optimismo epistemológico científico e as suas relações com a Religião.