Climatização de Ambientes em Edificações

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

ENGENHARIA CIVIL
TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES
CLIMATIZAÇÃO (GRUPO D)
TURMA A – 2019.2
SALVADOR
NOVEMBRO/2019
Maiara Luana Freitas Neves de Souza –
Maine Freitas Ramos – 151000241
Maíre Santos Coutinho – 161001999
Marcelle Macedo Leite – 151004439
Maria Edivania Ferreira Dantas – 151002268
Matheus Cerqueira Rocha – 171001857
Monique Oliveira de Santana – 181006219
Monique Silva Costa – 161006671
Maiara Luana Freitas Neves de Souza – 151009956
Natanael França Fernandes – 121008781
Paulo Murillo L. A. Cerqueira – 141000147
Priscila da Cruz Ribeiro – 151000085
Rafaelle Lessa de Brito – 171003233
Reinaldo Silva de Jesus – 141011270
CLIMATIZAÇÃO (GRUPO D)
TURMA A – 2019.2
Artigo apresentado ao professor Rodolfo Araujo, docente da disciplina Tecnologia das Construções, do curso de Engenharia Civil da Universidade Jorge Amado, semestre 2019.2 Noturno. 
SALVADOR
NOVEMBRO/2019
Resumo
A sensação de bem-estar que um ambiente traz não depende apenas de características que são possíveis de ver e tocar. Além destas, os estímulos sensoriais são fundamentais para que uma pessoa consiga explorar ao máximo todos os benefícios de um projeto bem-pensado. A climatização de ambientes pode ser definida como qualquer ação realizada com o objetivo de deixar o local termicamente agradável para as pessoas que vão frequentá-lo. Isso pode ser feito de várias maneiras e em inúmeros espaços, por isso o recurso vem sendo cada vez mais desejado em todo o mundo. Prover conforto térmico ao usuário da edificação, sem abrir mão da eficiência energética, é demanda comum nos projetos atuais. Diversas medidas podem ser adotadas de forma a atendê-la, tais como o emprego de dispositivos de proteção solar, o aproveitamento da ventilação natural, a especificação de vidros com características seletivas, além do uso de cores claras em fachadas e coberturas. 
Introdução
Devido ao desenvolvimento da humanidade e o aumento das construções veio, a necessidade de ampliar a preocupação com o planejamento adequado das obras, além do aproveitamento das condições naturais do clima e sistemas de climatização para os ambientes internos de uma edificação. A climatização tem por objetivo central fazer com que os usuários se sintam confortáveis em relação a temperatura e umidade, onde estas devem ser agradáveis e adequadas para cada tipo e tamanho de ambiente. 
Desta forma, climatização se traduz como um conjunto de técnicas ou soluções utilizadas com o propósito de fornecer conforto térmico a um empreendimento. Ou seja, climatização basicamente se traduz como manter um local em uma temperatura atrativa, seja através de aquecimento ou resfriamento, para as pessoas que vão frequentá-lo.
A forma como o corpo humano se comporta diante de situações climáticas tem uma forte interferência no bem-estar das pessoas. Quando alguém é submetido a altas temperaturas, por exemplo, logo vêm o suor e o desconforto. Além desses dois pontos, o organismo daquele indivíduo que está em contato com o ambiente vai sofrer para manter a temperatura interna do corpo em um nível ideal — o que acaba comprometendo sua saúde e bem-estar.
Seja em casa, no ambiente de trabalho ou em centros comerciais, uma solução adequada para climatização é muito importante, pois tem forte interferência na saúde, bem-estar e desempenho das pessoas. 
Um indivíduo que se mantêm num ambiente mal climatizado pode sofrer com: perda da capacidade de concentração, irritabilidade, perda ou aumento excessivo de apetite ou sede, desconforto, dores de cabeça. A partir desse aspecto é imprescindível que as edificações sejam otimizadas para a climatização de ambientes e esteja pronto para receber as pessoas de maneira agradável, tanto em espaços comerciais quanto em residências.
Dentre os equipamentos utilizados na climatização estão ar condicionado, climatizador e umidificador. O uso desses aparelhos pode contribuir, inclusive, para a limpeza do ar, pois os aparelhos utilizados possuem filtros que retêm as impurezas. Entretanto, outras soluções podem ser adotadas para manter uma temperatura adequada ao local, como o uso de janelas, persianas, escolha de materiais ou até mesmo a ventilação cruzada, que favorece a entrada/saída de ar em posições opostas e circulação do mesmo. 
Projeto de Climatização
O estudo do clima da região e suas especificidades, como a periodicidade das chuvas e influências dos ventos por exemplo, são um dos principais pontos quando se discute climatização e quais soluções devem ser utilizadas para tal. Em regiões frios, é interessante a possibilidade de entrada dos raios solares para favorecer aquecimento da temperatura interna; já em locais quentes, o ideal é o uso de aparelhos que favoreçam o resfriamento do local, bem como usufruir ao máximo da ventilação natural existente.
Ressalta-se que o projeto de climatização deve, além do estudo do clima da região, estudar também o local onde será implantado o empreendimento. A análise da incidência de raios solares e de ventos, bem como o estudo de sombreamento são de extrema importância para a elaboração do projeto de climatização e para a escolha das soluções a serem utilizadas. 
Um bom projeto deve, inclusive, estar conectado ao projeto da obra e da decoração do empreendimento, tendo em vista que revestimentos e móveis específicos, por exemplo, são ótimos aliados num conforto térmico. No calor do verão, alguns materiais não lidam tão bem com a temperatura e podem acabar contribuindo para que o cômodo fique bem quente e abafado. Além disso, é importante analisar minuciosamente o objetivo daquele ambiente. 
Os aspectos naturais (insolação, ventos, vegetação) e artificiais (construções ao redor, posição da edificação, espessura das paredes, tipo de fachada, dimensões e posições das aberturas – janelas – e os materiais utilizados) são responsáveis por proporcionar determinada temperatura no interior dos ambientes. 
No caso de residências, é bom ter uma conversa com a família e traçar um plano que siga os desejos do cliente. Mas se o projeto for comercial, é necessário pensar em alguns fatores externos, a exemplo de provadores de lojas de roupa, onde, geralmente são mais frios. Isso acontece para que a pessoa consiga experimentar qualquer tipo de peça de roupa sem ficar desconfortável, levando em conta que o espaço é bem restrito. Uma boa climatização auxilia ainda na conservação de produtos: como a climatização funciona a partir de um sistema inteligente, a temperatura adequada para que os produtos não sofram com calor ou frio excessivos está garantida. (Microcity, 2019)
Adequação com a Legislação
Dois documentos são exigidos por lei para um projeto de climatização, são eles a planta baixa do local com simbologia e o memorial descritivo. Sem tais documentos não é permitido nem a instalação dos aparelhos.
A planta baixa serve como um guia para o local, no qual são incluídos símbolos corretos para cada aparelho. Também são incluídos os dados referentes ao cálculo de carga térmica, como a vazão de cada ambiente, o BTU dos aparelhos e os trajetos para circulação do ar pelos dutos.
Já o memorial descritivo é um documento no qual constam as especificações de cada um dos equipamentos e dos sistemas de refrigeração, além das variáveis do local. A partir desses dois documentos é autorizado legalmente que seja feita a instalação no local.
O projeto de climatização é um investimento que têm como objetivo não só o cumprimento de normas técnicas exigidas por lei a partir de documentos legais, mas também a diminuição de gastos no futuro. Os benefícios supracitados são de fato os exemplos do que se esperar a partir de um projeto bem planejado.
Como aplicar a climatização de ambientes
Quando se fala em climatização, é um fato que, para boa parte dos brasileiros, o primeiro pensamento é sobre aparelhos de ar condicionados. Entretanto, é interessante observar que a climatização deve existir também em locais frios, onde o aparelho de ar condicionado não é necessário.
Desta forma, relacionam-se abaixo outras soluções a serem utilizadas de forma a contribuir para um local bem climatizado:
Brise soleil ou quebra sol: Trata-se de um dispositivo usado para que a radiação solar não entre em uma construção. Durante o dia, a incidência do sol é muito forte, o que aumenta significativamente a temperatura interior e causa calor e desconforto para quem está lá dentro. Em geral, eles são produzidos a partir da madeira e do alumínio e posicionados na abertura das construções — no caso de casas, apartamentos e prédios comerciais, ficam nas janelas. A sua estrutura é móvel, e isso faz com que o dispositivo possa ser remanejado a partir de necessidades específicas.
Fachada Ventilada: principal propósito das fachadas ventiladas é melhorar a sensação térmica, gerando maior conforto para as pessoas que entram em contato com o ambiente em questão. Sua aplicação é considerada a “segunda camada” da fachada de uma construção e tem o objetivo de protegê-la contra agentes naturais que podem alterar o seu clima interno. O revestimento é feito a partir do uso de alumínio ou aço inoxidável, que entra em contato com a estrutura original do projeto. Essa tecnologia permite que um processo chamado de “efeito chaminé” ocorra. Funciona assim: quando o ar mais quente sobe, ele passa por uma diferença de pressão e se transforma em ar frio, que será sugado pela cavidade e levado até o lado de dentro da construção. Inclusive, isso faz com que a estrutura dos prédios não sofra com superaquecimentos, já que ela estará sempre protegida. A solução é vista como uma das opções mais sustentáveis no mercado e, além de melhorar o conforto das pessoas, pode reduzir em até 50% o consumo de energia. Os materiais usados na composição do dispositivo também são 100% recicláveis e não agridem o meio ambiente.
Piso Aquecido: Em locais como o Sul do Brasil, onde a temperatura chega a níveis negativos, às vezes nem mesmo o carpete ou pisos que acumulam maior quantidade de calor são capazes de trazer aconchego. Ele é um sistema de serpentina instalado por baixo do piso com água quente circulante. Ela aquece o revestimento, o que proporciona mais conforto térmico.
Vidros Especiais: A utilização de vidros especiais com proteção UV ainda mais em prédios comerciais é muito importante para evitar o indesejado efeito estufa, gerando assim um desconforto térmico aos usuários, implicando também na maior necessidade de uso de aparelhos de resfriamento.
Ar-condicionado e sistemas elétricos de refrigeração ou aquecimento
Por mais que essas alternativas sejam menos sustentáveis e gerem um pequeno aumento na conta de luz, quando falamos em climatização ainda é necessário considerar o ar-condicionado (se a intenção é resfriar) e em sistemas de aquecimento (se o objetivo é esquentar). Para que o cliente não sofra na hora de pagar e o meio ambiente não seja prejudicado, Daniel afirma que existem soluções que podem ser realizadas com o objetivo de reduzir custos e aderir ao conceito de sustentabilidade. A saída mais simples e eficaz é explorar a ventilação natural de cada local. Isso pode ser feito ainda na fase de idealização do projeto, tendo em mente algumas práticas fundamentais para que o ambiente tenha a capacidade de ser agradável de forma independente. O uso de janelas ou lareiras, o tamanho dos cômodos, a escolha de móveis e revestimentos específicos são algumas ações que podem ser realizadas sem que haja aumento significativo de custo. Os dispositivos elétricos também podem ser incluídos, sem problema algum. Mas essas outras estratégias dão ao cliente a tranquilidade de saber que não vai depender do ar-condicionado 24 horas por dia.
Diferenças entre os aparelhos
O climatizador gera conforto térmico e garante também outros fatores importantes como a circulação de ar para que os ambientes sejam bem ventilados. Ele funciona como um ventilador, mas como possui um reservatório de água, ao devolver o ar ao ambiente, envia também gotículas que reduzem a temperatura do local. Reduz o calor do ambiente proporcionando conforto térmico, porém com função diferenciada dos aparelhos de ar condicionado. Este equipamento ameniza o calor do ambiente e evita que o ar fique seco por utilizar um sistema de evaporação da água. É indicado para as regiões de clima seco (com umidade do ar inferior a 75%), proporcionando um ambiente mais saudável. Quando utilizado em região onde a umidade do ar é igual ou superior a 75%, o equipamento pode funcionar apenas como circulador de ar. Entre tantos benefícios os climatizadores ainda são silenciosos ao contrário de alguns equipamentos de ar condicionado.
O ar condicionado é usado para resfriamento. Ele capta o ar do ambiente e o devolve em temperaturas baixas. Ele não garante a umidificação ou mesmo a circulação de ar no ambiente. Realiza a purificação do ar, possui função antialérgica, mas é necessário manter o equipamento limpo, os aparelhos de ar-condicionado com função desumidificar retiram o excesso de umidade do ambiente, acabando com o mofo, aumenta a vida útil dos equipamentos eletrônicos,
O umidificador, por sua vez, também possui um reservatório de água e, por meio do aquecimento dela, libera ao ambiente gotículas de água. Mas, ao contrário do climatizador ele não possui capacidade de reduzir a temperatura ou mesmo de filtrar o ar. Os umidificadores de ar funcionam de forma simples, tendo como função principal manter o nível da umidade de ar do ambiente dentro dos padrões, assim facilitando a respiração. Uma vantagem diz respeito ao risco quase nulo de provocar bolor. (Climabrisa, 2019)
Sistema HVAC
A sigla HVAC, que em português traduzimos para AVAC - Aquecimento, Ventilação e Ar condicionado, essas três funções refere-se as condições básicas para sistemas de climatização, com a finalidade de trazer conforto térmico para quem utiliza o ambiente, transmite qualidade no ar e há um controle em algumas variáveis de temperatura. As siglas separadamente analisadas têm um grande significado.
A ou H – Diz respeito à função de aquecimento responsável por manter estável a temperatura do ar em dias frios. Essa função corrige as baixas temperaturas, trazendo maior conforto para as pessoas nessas condições climáticas. Também utilizado para a manutenção da umidade relativa máxima do ar (reaquecimento do ar).
V – A ventilação cumpre o papel de renovação do oxigênio e promove a circulação do ar, retirando do mesmo os odores e impurezas, além de impedir por exemplo que gases como o CO² aumentem sua concentração nos ambientes.
A C – O sistema de ar condicionado controla a temperatura e promove a ventilação e a refrigeração do ambiente. Além disso é nos equipamentos de ar condicionado que geralmente são inseridos os filtros de ar. Estes realizam a retirada das impurezas e contaminantes aéreos nocivos à saúde.
R – A refrigeração retira o calor do ambiente controlando e mantendo a baixa temperatura, resfriando o ar de forma artificial. Certamente essencial em algumas aplicações como indústrias alimentícias e frigoríficos, onde a baixa temperatura garante a conservação de alimentos. Além disso, é válido lembrar que esse sistema é parte de uma das funções do Ar Condicionado. (Linter, 2017)
O equipamento de HVAC atende a todos esses requisitos de maneira precisa e segura, proporcionando renovação e climatização do ar. Utilizado principalmente em indústrias (de diversos ramos), assim como em shoppings, escritórios, edifícios e até mesmo residências, o sistema HVAC proporciona: Filtragem do ar, renovação do ar ambiente, retenção de partículas de poeira, minimização de fungos e bactérias, conforto térmico, diminuição de casos de doenças alérgicas e respiratórias. Por sua vez, os filtros de ar que agem dentro dos sistemas HVAC realizam o papel de remover do ar partículas de poeiras, ácaros, fungos e bactérias que são prejudiciais as pessoas que convivem no local. A realização da troca dos filtros e da manutenção do sistema HVAC são essenciais para garantir a eficiência desse sistema, evitando o funcionamento
ininterrupto do sistema de refrigeração do equipamento o que causaria o aumento do consumo de energia elétrica (aumento na conta de luz), falhas no sistema e até mesmo a parada ou quebra.
Uso de ventilação Natural
A ventilação pode exercer três diferentes funções em relação ao ambiente construído:
Renovação do ar;
Resfriamento psicofisiológico;
Resfriamento convectivo.
Esse sistema se baseia em diferenças de pressão com intuito de mover o ar fresco pela edificação, as diferenças de pressão podem ser causadas pelo vento ou por diferenças de temperatura, o que configura dois tipos principais de ventilação passiva: a ventilação cruzada e a ventilação por efeito chaminé.
Pelo chamado efeito chaminé, o ar mais frio, mais denso, exerce pressão positiva, o ar mais quente, por tornar-se menos denso, exerce baixa pressão e tende a subir criando correntes de convecção. Na ventilação cruzada exploram-se os efeitos de pressão negativa e positiva que o vento exerce sobre a edificação ou qualquer outro anteparo. Para proporcionar uma boa ventilação natural é preciso posicionar as aberturas em zonas de pressão oposta. A ventilação cruzada promove a remoção do calor por acelerar as trocas por convecção e contribui para melhoria da sensação térmica dos ocupantes por elevar os níveis de evaporação. Na edificação a qualidade do projeto dos sistemas passivos de ventilação está intimamente ligada ao projeto dos espaços internos e do tamanho e colocação das aberturas. É importante salientar que a ventilação natural é ineficaz para reduzir a umidade do ar que penetra no ambiente. Isto limita a eficiência da aplicação da ventilação natural em climas de umidade relativa do ar muito elevada.
A climatização e as Certificações ambientais para Construções:
As certificações ambientais em construções são algumas certificações utilizadas para avaliar as práticas sustentáveis adotadas em um empreendimento. Dentre as várias certificações existentes hoje, pode-se citar os selos Casa Azul (da Caixa Econômica Federal), Aqua, Leed, em escala nacional, e, em específico para Salvador, o Selo do IPTU Verde, que concede descontos no IPTU a partir das soluções adotadas.
Dentre os critérios adotados por essas certificações, são analisadas práticas que propiciem um maior conforto térmico para os usuários dos empreendimentos. 
O Selo Casa Azul analisa 53 critérios distribuídos em diversas categorias. Dentre esses critérios, estão Desempenho Térmico – Vedações (obrigatório), desempenho térmico – orientação ao sol e ventos (obrigatório), ventilação e iluminação natural de banheiros.
O Selo AQUA utiliza 14 critérios de avaliação, e dentre eles, está o critério de conforto higrotérmico, que avalia edifícios residenciais, não residenciais e outros, quanto ao atendimento ao desempenho térmico mínimo para as condições de inverno e verão, segundo normas específicas, bem como a adoção de soluções arquitetônicas para otimização do conforto higrotérmico de verão e inverno. 
O Selo LEED tem o propósito de incentivar o uso de práticas sustentáveis não só em novos empreendimentos, como também em imóveis existentes. São analisadas 8 categorias, entre elas Energia e Atmosfera e Qualidade Ambiental Interna. Na categoria Qualidade Ambiental interna, um dos critérios analisados é o controle da ventilação, o qual determina a adoção de práticas que permitam circulação do ar, de forma controlada, a fim de manter um conforto térmico no empreendimento.
Já o IPTU Verde, certificação criada pela Prefeitura de Salvador ainda não analisa nenhum critério específico sobre climatização ou conforto térmico nas edificações. Isso mostra uma deficiência existente não só nesta certificação, mas em todas as outras, quando são analisadas inúmeras soluções de infraestrutura, recursos, práticas sociais, além de gestão energética, gestão de água e gestão de resíduos, entretanto, não existe um foco em analisar a questão das soluções adotadas quanto à climatização, eficiência climática ou mesmo conforto térmico. Em todas as certificações existentes, quando há esta análise, é feita de forma “simplificada”, com a análise de um ou dois critérios, somente.
Telhado Verde:
É definido por uma técnica de arquitetura que consiste na aplicação e uso do solo ou certa vegetação sobre uma camada inicialmente impermeabilizada, própria para ser instalada em coberturas de residências e em outros tipos de edificações. O telhado verde é uma opção de telhado ecologicamente correta que possui a vegetação plantada naturalmente na cobertura. Sabendo-se que esta aplicação pode ser feita em laje ou não. O processo laminar auxilia como uma reserva de água da chuva, que ficará acumulada na laje. Uma reserva de aproximadamente 18 cm de altura. Em uma outra camada é formada uma espécie de piso elevado que irá manter a plantação acima do nível da água, evitando que as raízes se afoguem. Processo denominado ecodrenos, que fornece irrigação para a vegetação. Na última camada há a presença da argila expandida preenchendo os espaços entre os ecodrenos e uma membrana evitando que qualquer sujeira chegue à vegetação. Um sistema bastante leve e favorável, que pode chegar a pesar até 250 kg somado ao peso da água. 
As vantagens desse procedimento são:
Fornecimento de isolamento térmico.
Apresentar uma bela aparência na edificação.
Ajuda ao ecossistema.
O telhado verde, se comparado a outros, traz a proporção de um ambiente muito mais fresco. Alguns desses telhados possuem painéis solares que ajudam bastante na redução do consumo de energia elétrica.
Os custos desse procedimento estão diretamente ligados à quantidade e o tipo de material utilizados, e a qualidade da mão-de-obra para tal.
A importância da renovação de ar no ambiente 
Em um ambiente fechado, onde circulam uma grande quantidade de pessoas, todas elas respiram o mesmo ar, que pode até ficar com um odor ruim. Por isso, é necessário garantir que o ar desses locais seja renovado e climatizado de maneira correta. Esse cuidado gera conforto para o nosso corpo e garante oxigenação e umidade, trazendo muitas vantagens para a saúde e para a produtividade dos frequentadores. Em um ambiente onde o ar não é renovado, há o risco de se adquirir uma série de doenças respiratórias. Se for um local que transite muitas pessoas diariamente, o fato de ter muitas pessoas respirando o mesmo ar aumenta a liberação de gás carbônico e diminui o oxigênio, podendo trazer consequências a saúde, com clima mais seco é propenso a causar também alergias. Nesses casos, adotar medidas que controlem a umidade é essencial para a prevenção desses males.
Durante o verão, os problemas não diminuem, já que o calor também torna a situação complicada. As altas temperaturas deixam os frequentadores do local com mal-estar, pressão baixa e irritação. O ar parado em um ambiente quente pode desenvolver mau cheiro, se tornando extremamente desagradável. Nesse caso, o ventilador de nada adianta, pois dará a sensação de espalhar um ar morno.
Muitas pessoas investem apenas em um ar-condicionado, se preocupando somente com a refrigeração do lugar. Contudo, esse aparelho pode deixar o ambiente muito mais seco, além de não garantir a renovação do ar. É preciso se certificar de que o ambiente seja mais do que refrigerado. Uma das soluções é a utilização de um climatizador. O aparelho é um pouco mais caro do que o ar-condicionado, mas tem um menor consumo de energia e, em longo prazo, seus resultados são superiores. Se for de qualidade, garante uma temperatura homogênea para todos os ambientes e o ar pode ser sempre renovado. Uma das vantagens é a trocar constante do ar, mantendo assim, o ambiente neutro a cheiros e evitando a proliferação de vírus.
 Em um ambiente climatizado, as pessoas se sentem confortáveis para passar mais tempo dentro de qualquer estabelecimento, Já em ambientes muito quentes ou secos, as pessoas tendem a sair logo do local. Os problemas decorrentes da falta de renovação de ar no ambiente podem ser muitos. Por isso, é importante garantir que essa situação
seja resolvida, principalmente em locais fechados. As vantagens para a saúde já tornam esse cuidado de extrema importância. Os prejuízos causados também são grandes: gastos com remédios para tratar alergias, doenças virais e outros tipos de mal-estar, ou então a queda da qualidade no trabalho dos funcionários, gerando perda de prazos. Com certeza é mais barato garantir um clima de qualidade. (climabrisa)