Ventilação Artificial

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Ventilação Artificial

Dr. Eduardo Grala da Cunha

Conforto Ambiental - Sistemas de

Condicionamento Térmico

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1 Aspectos gerais

• Ventilação gerada por diferenças de pressão

ocasionadas mecanicamente;

• Meios naturais não dão conta das

necessidades de renovação;

• Tipos de ventilação:

– 1. Local exaustora;

– 2. Geral diluidora;

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1 Aspectos gerais

• 1.1. Local exaustora

– Altamente

especializada;

– Possibilita

tratamento do ar

contaminado;

– Usa captores para

elemento poluidor;

– Ambientes

industriais;

• 1.2 Geral diluidora

– Ar exterior é

misturado com o ar

viciado do ambiente;

– Diluição dos

contaminantes até

níveis aceitáveis;

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2. Partes de uma instalação

Local Exaustora

• Cozinhas Industriais:

• O dimensionamento e o

balanceamento das vazões de ar

pretendem garantir que se atinjam os seguintes objetivos:

• a) Impedir que os odores gerados na

cozinha sejam dispersados para o

salão do restaurante e daí para a parte externa (corredores de

shopping centers) ou mesmo a rua. • b) Propiciar vazão de ar suficiente

dentro da cozinha de modo a haver um mínimo de conforto térmico e garantir a retirada dos gases de

combustão e da gordura liberada de frituras e do cozimento em geral.

• V1 – Vazão total da cozinha

• V2 – Vazão da coifa

• V3 – possível insuflamento;

• Para dimensionamento da

exaustão – escolher o maior valor;

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• 1. Cálculo da vazão total da COZINHA – V1

– Recomendação – 60 trocas/h; – 1 troca por minuto

– Vazão = Volume Interno [m3] * 60.

• 2. Cálculo da vazão total da COZINHA – V2

• A) Coifa tipo Ilha

• P = ( 2 x C ) + ( 2 x L )

Área de face

= L x C

Área Frontal

= P x H

Vazão 1 (m

3

_{/h) = 2300 x}

Área de face

.

Vazão 2 (m

3

_{/h) = 915 x}

Área frontal

(Assumir a vazão maior)

2. Partes de uma instalação

Local Exaustora

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2. Partes de uma instalação

Local Exaustora

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• B) Coifa tipo Capela – 3

lados fechados

– Área frontal = L x H Vazão (m3_{/h) = 1050 x} Área frontal

• C) Coifa para

churrasqueira - 3 lados

fechados

– Área frontal = L x H Vazão (m3_{/h) = 1830 x} Área frontal

2. Partes de uma instalação

Local Exaustora

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2. Partes de uma instalação

Local Exaustora

• Pré-dimensionamento de

dutos:

– Área = vazão/velocidade + 50% (perda de carga) – Vazão – m3_/h – Velocidade – 10 a 14 m/s

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2. Partes de uma instalação

Local Exaustora

• Exemplo:

• Fogão industrial:

• 1080 x 1570 x 800mm • L = 1,87 m; C = 1,38m • H = 0,90 m

• Coifa tipo ilha:

• Qual deve ser a vazão

do exaustor ligada na

coifa?

• Qual o tamanho dos

dutos de ventilação

com seção circular?

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2. Partes de uma instalação

Geral Diluidora

• Constituição das

instalações:

– 1. Tomada de ar exterior; – 2. Dutos de ar exterior; – 3. 4 Local do tratamento do ar e Filtros; – 5. Ventilador de insuflamento. – 6. dutos de insuflamento; • 7. Bocas de insuflamento; • 8. bocas de saída; • 9. Descarga do ar;

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2. Partes de uma instalação

• Índices de Renovação

do ar:

– ABNT – 6 a 20 trocas por hora;

• Direção do ar

– De frente e de cima - aceitável; – De baixo ou de traz – não aceitável;

• Velocidade do ar

(terminal)

– Fixada entre 0,075 e 0,2 m/s; – Maior do que 0,2 m/s – desconforto e doenças;

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3. Tipos de sistema de distribuição

• A) Distribuição para

baixo

(mais usado)

– Ar introduzido pela parte superior e retirado pela parte inferior;

– Ar que entra atua como pistão, empurrando o ar viciado para as bocas de saída;

• B) Distribuição mista

– Ar insuflado a meia altura;

– Saída de ar por cima quando da presença de fumaça de cigarro e

impurezas + presença de exaustores especiais;

– Saída de ar por baixo – ar em contato com os ocupantes;

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3. Tipos de sistema de distribuição

• C) Distribuição cruzada

(pequenos ambientes)

– Ar insuflado horizontalmente com velocidades elevadas

feita pela parte superior; – Formação de correntes

de ar secundárias que arrastam o ar para níveis inferiores;

– Saída de ar pelo lado oposto por grelhas a mesma altura;

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3. Tipos de sistema de distribuição

• Velocidades recomendadas para dutos de ar e

equipamentos para baixa pressão

(RECOMENDADAS)

Designação Residências Escolas, teatros e edifícios públicos Prédios Industriais Tomada de ar exterior 2,5 2,5 2,5 Filtros Min 1,5 1,5 1,5 Max 2,5 2,5 2,5 Ventilador Min 5,0 6,5 8,0 Max 8,0 10,0 12,0 Duto principal Min 3,5 5,0 6,0 Max 4,5 6,5 9,0 Ramais horizontais Min - 3,0 4,0 Max 3,0 4,5 5,0 Ramais verticais Min - 3,0 - Max 2,5 3,5 4,0

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4. Bocas de insuflamento

• Ou difusores, são

aberturas por

intermédio das quais o

ar é insuflado;

• Nas

paredes

denominadas grades de

insuflamento

– A) Grade de palhetas horizontais ou verticais fixas; – B) Palhetas horizontais ou verticais de simples deflexão; – C) palhetas horizontais e verticais de dupla deflexão;

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4. Bocas de insuflamento

• No

teto

:

– A) Difusor com anéis embutidos (aerofuso tipo S)

• Insufla o ar praticamente na horizontal;

• Recomendado para

ambientes com pé-direito mais baixo;

– B) Difusor com anéis em degrau (aerofuso tipo ES)

• Insufla o ar na vertical; • Recomendado para

ambientes com pé-direito mais alto;

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5. Canalizações

• As canalizações para

instalação de ventilação

podem ser classificadas

em:

• Plenos:

– Canalizações executadas na própria estrutura da

construção por rebaixo de forro ou vãos, com baixa velocidade do ar;

• Dutos de alta pressão:

– Canalizações de seção

circular com velocidade superior a 10 m/s;

– Consome grande potência e produz ruídos elevados;

Plenos Dutos Alta pressão Baixa pressão

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5. Canalizações

• Dutos de baixa pressão:

– Canalizações, geralmente de seção retangular, com velocidades inferiores a 10 m/s, geralmente em chapas metálicas;

• TIPOS DE

CANALIZAÇÕES:

– Em linha; – Em palmada; – Mista;

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6. Bocas de descarga e tomadas de

ar exterior

• Veneziana comum de

chapa de madeira;

• Grades com palhetas

retas;

• Grades com paletas em

“V”;

• Tela perfurada;

• Cogumelos

(apenas boca de descarga);

• LOCALIZAÇÃO DAS BOCAS

DE SAÍDA:

– A) No teto para extração de fumos e odores (evitar curto circuito);

– B) Nas paredes a 20 cm do piso ou junto ao forro;

– C) na parte inferior das

portas, no rodapé de estrados de madeira;

– D) no piso, no caso de cogumelos em baixo das

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6. Bocas de descarga e tomadas de

ar exterior

• D) no piso (cogumelos)

– Ideal para cinemas, teatros e auditórios (obriga o ar novo a

passar uniformemente pela zona de ocupação;

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7. Filtros

• Filtros de tela

galvanizada impregnada

de óleo;

• Filtros de lá de vidro

(não recuperável);

• Filtros de pano;

• Filtros de plástico

esponjoso;

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8. Ventiladores

• Centrífugos:

– Causam menor índice de ruído; – Com simples e dupla aspiração;

• Axiais:

– Ventiladores para extração do ar;

Simples aspiração Dupla aspiração K = 1 D=1,2 5 K=2 D=0,8 9 1 2 L 0,8 D (1,00) 1,44D (1,28) H 2,2 D (2,75) 2,2 D (1,96) h D (1,25) D (0,89)

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8. Ventiladores

• Eólicos

• Através de seu movimento giratório, o exaustor eólico terra-ar provoca em sua base uma

corrente de ar circular (redemoinho) que succiona o ar quente, úmido e / ou poluído do interior de suas instalações.

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8. Ventiladores

• Princípio de funcionamento: • Eficiência e baixo custo; • Utilizando a energia eólica para obter

uma vazão na ordem de 4000 m3_/hora;

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9. Casa de Máquinas

• Local para a colocação

do filtro

(acionamento deve ter tamanho adequado ao

tamanho dos equipamentos)

;

• Deve permitir acesso ao

exterior para tomada de

ar e remoção dos

equipamentos;

• Prever tomada de força,

água e esgoto

(limpeza);

• Dimensões da casa de

máquinas para simples

aspiração:

– H = 2,75m; – L = 2,90 m;

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• 1. Cálculo da vazão;

• 2. Verificação da

velocidade do ar

• 3.

Pré-dimensionamento:

• 3.1 Tomada do ar

exterior;

• 3.2 dutos de

insuflamento

• 3.3 Ramais horizontas

• 3.4 Ramais verticais

10. Pré-dimensionamento

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10. Pré-dimensionamento (1)

• Ração por pessoa:

• 1) Portaria 3523 MS:

– 27 m

3

_/h.pessoa

• 2) Ração de Conforto

– 50 m

3

_/h.pessoa

• 3) Taxas de Renovação

– ABNT, Pérides Silva;

• Seção (A) m

2

• =

Vazão (m3/h)/velocidade (m/s).3600 segundos

• PROJETO SIMULADO

• Cinema (600 pessoas)

– Ração x número de pessoas =

• 52

x 600 = 31.200

m

3

_/h

– Verificação número trocas • N = Q/V

• n = 31200/5184 =

– 6,02 trocas – OK – (entre 6 e 20);

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10. Pré-dimensionamento (2)

• Tabelas para

dimensionamento: •TABELA 1

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10. Pré-dimensionamento

• Dimensionamento de Dutos de ventilação:

Conhecida a vazão em m3_{/s, é adotada uma velocidade determinada}

para que seja possível dimensionar a seção dos dutos;

S = Q/V

+ 50 % devido à perda de carga S = área do duto;

Q = vazão de ar necessária; V = Velocidade do escoamento;

No caso de um duto circular, o seu raio será:

r =



Q /



.V

+ 50 % devido à perda de carga

No caso de um duto quadrado, o seu lado será:

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10. Pré-dimensionamento

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10. Pré-dimensionamento

• Dimensionamento de Dutos de ventilação:

No caso de um duto retangular (a x b), o lado será:

a = Q / b . V

+ 50 % devido à perda de carga Exemplo 05: S1 = (5 pessoas x 27 m3_{/h.pessoa)/3600.3m/h} =0.0125 m2 -_{10 cm x 15 cm} S2 = (10 pessoas x 27 m3_{/h.pessoa)/3600.3m/h} =0.025 m2 -_{20 cm x 15 cm} S3 = (15 pessoas x 27 m3_{/h.pessoa)/3600.3m/h} =0.0375 m2 -_{25 cm x 15 cm}