Metodologia de cálculo da vazão de ar exterior segundo a NBR 16401-3 da ABNT

Cálculo para determinar a vazão de ar externo com eficiência da distribuição de ar nas zonas de ventilação.

Qualidade do Ar Interior: A renovação de ar garante a remoção de contaminantes presentes no ambiente interno, como poluentes, odores, partículas suspensas, gases e vapores químicos. Isso contribui significativamente para a melhoria da qualidade do ar que as pessoas respiram, promovendo um ambiente mais saudável e confortável

Diluição de Contaminantes Internos: Além de remover os contaminantes do ambiente, a renovação de ar também dilui qualquer contaminante gerado internamente, como o dióxido de carbono (CO2) exalado pelas pessoas. Manter baixos níveis de CO2 é essencial para evitar a sensação de ar abafado, fadiga e até mesmo melhorar a capacidade de concentração e desempenho cognitivo.

Prevenção de Acúmulo de Gases Tóxicos: Em ambientes onde substâncias químicas ou gases tóxicos podem estar presentes, como laboratórios ou áreas industriais, a renovação de ar é crucial para evitar a acumulação desses gases em níveis perigosos que possam representar riscos à saúde dos ocupantes.

Objetivo O objetivo deste texto é explicar passo a passo o processo de cálculo da vazão de ar exterior necessária para a renovação adequada do ar em um ambiente específico, conforme as recomendações da norma ABNT NBR 16401-3.

Metodologia de Cálculo A metodologia de cálculo da vazão de renovação de ar segue os seguintes passos:

1.Vazão de ar exterior

A vazão de ar exterior requerida é determinada como estipulado em 1.1 a 1.3 ou através dos cálculos analíticos apresentados nos Anexos C e D.

A vazão de ar exterior deve ser aplicada também em sistemas sem condicionamento de ar.

1.1.Vazão eficaz

A vazão eficaz de ar exterior Vef1 é diretamente relacionada à quantidade de pessoas presentes.

A vazão eficaz de ar exterior Vef2 é diretamente relacionada à área do ambiente.

São calculadas pelas equações abaixo:

Vef1 = Pz Fp D (1)OuVef2 = Az * Fa (2)

Onde:

Az é a área útil ocupada pelas pessoas, expressa em metros quadrados (m²);

D é o fator de diversidade de ocupação (que corrige somente a fração do ar exterior relacionada às pessoas).

Vef é a maior vazão eficaz de ar exterior adotada entre Vef1 e Vef2, expressa em litros por segundo (L/s);

Fp é a vazão por pessoa, expressa em litros por segundo por pessoa (L/s*pessoa);

Fa é a vazão por área útil ocupada, expressa em litros por segundo por área útil ocupada (L/s*m²);

Os valores a adotar para Fp e Fa constam na Tabela 1.

Nota 1 – as vazões de ar exterior foram calculadas para CO2 externo de 500 ppm. Para outros valores de CO2 externo utilize metodologia de cálculo analítica com a equação da diluição. Consulte Anexo C2.

Nota 2 – VC volume de dióxido de carbono produzido pela respiração de uma pessoa em L/s.

Nota 3 – verifique a tabela de exaustão.

Nota 4 – não recircular para outros recintos.

Nota 5 – tratamento especial do ar exterior pode ser necessário para remover odores ou vapores nocivos.

Nota 6 – tratamento especial do ar exterior pode ser necessário para remover elementos prejudiciais às obras de arte.

Nota 7 – a vazão estipulada não contempla controle de umidade. “Área de Deck” se refere à área ao redor da piscina que é possível de ser molhada durante o uso da piscina, ou quando a piscina está ocupada. “Área de Deck” que não se espera seja molhada deve ser considerada como uma categoria de ocupação.

Nota 8 – não há valores estabelecidos da vazão de ar exterior necessária para diluir a fumaça de tabaco a níveis aceitáveis.A vazão de exaustão estipulada visa apenas evitar uma concentração excessiva de fumaça no recinto e sua propagação para recintos vizinhos.

Nota 9 – vazão por vaso, mictório ou ambos. Use a maior vazão onde houver períodos de uso intenso são esperados de ocorrer. É permitida a menor vazão para ser utilizada em outros casos.

Nota 10 – vazão é para sanitário com intenção de ser usado por uma pessoa de cada vez. Para operação de sistemas de uso contínuo durante horas de uso, será permitida a menor vazão. Caso contrário a maior vazão deve ser utilizada

Nota 11 – não será necessária exaustão onde dois ou mais lados compreendem paredes que são pelo menos 50% abertas para o exterior.

Nota 12 – ar de ventilação para esta categoria de ocupação pode ser reduzida a zero quando o espaço não estiver sendo ocupado.

Notas gerais:

a) Densidade do ar – vazões de ar exterior calculadas são baseadas na densidade do ar seco de 1,2 kgda/m³, na pressão barométrica de 1 atm (101,3 kPa) e na temperatura de 21°C. Vazões de ar exterior podem ser ajustadas para a densidade real.

b) Ambientes não listados – onde a categoria ocupacional para determinado espaço ou zona não está listada, a necessidade de ar exterior deve levar em consideração aplicações similares em termos de atividade física (met) e densidade ocupacional.

c) A aplicação desta tabela está condicionada à obediência a todos os demais requisitos desta parte da ABNT 16401.

d) As vazões de ar exterior estipuladas são baseadas na proibição de fumar nos recintos (exceto local reservado).

e) Densidade ocupacional padrão – a densidade ocupacional padrão pode ser utilizada onde a densidade de pessoas é desconhecida.

f) Vazão de ar exterior por pessoa – a vazão de ar exterior por pessoa independe da densidade ocupacional padrão.

Fonte – adaptada da ANSI/ASHRAE Standard 62.1:2016

Vef1 = Pz  Fp  D (1)OuVef2 = Az * Fa (2)

Seguindo a equação acima e com auxilio da tabela 1 devemos determinar as caracteristica do local, desde, características físicas do ambiente (comprimento, largura e altura), quantidade de pessoas que ocupam o ambiente, atividade física dos ocupantes do ambiente e fator de diversidade de ocupação.

Após realizar os calculos com os valores da tabela e as informações solicitadas na equação devemos multiplicar o valor por 3,6 já que o resultado será dado em l/s e comercial compramos ventiladores com a informação de m³/h. Já em posse da vazão do ventilador podemos solicitar a cotação da caixa de ventilação com as devidas filtragem. É importante destacar que precisamos também da pressão estática do ventilador para solicitar o mesmo entretanto isso será discutido em outro texto.