A QAI – Qualidade do Ar Interno é determinante para o bem estar, o conforto e, por consequência, para a produtividade dos usuários. Altas concentrações de CO2 e outros contaminantes comprometem a saúde e a qualidade do trabalho. A maioria dos imóveis comerciais só são habitáveis se houver um sistema de climatização adequado. Mas, não basta apenas o controle de temperatura para que o ambiente possa ser confortável. O conforto é definido, no mínimo, em função da temperatura, umidade relativa e velocidade do ar dentro da zona ocupada (distribuição do ar dentro dos ambientes).
Quanto à qualidade do ar interior, cada vez mais estudos mostram que temos que nos preocupar com a sua renovação e com o tratamento daquele que é insuflado nos ambientes. Segundo Renato Nogueira de Carvalho, diretor da Termax Engenharia e presidente do DNPC – Departamento Nacional de Projetistas e Consultores da Abrava, estudos mostram que os ocupantes de ambientes chamados confortáveis, onde temperatura, umidade relativa, velocidade do ar, renovação de ar e filtragem são tratados com critério, previnem doenças e aumentam a produtividade dos ocupantes.
O arquiteto Siegbert Zanettini, da Zanettini Arquitetura e Planejamento, cita, como exemplo, um hospital. “No caso de uma infecção cruzada de ambiente para ambiente, na sensação diferenciada de climatização para cada paciente e na garantia de saúde nos diversos ambientes de hospital, o ar condicionado em cada ambiente, tem forte comprometimento com a saúde dos pacientes. O projeto, portanto, deve atender as recomendações do corpo clínico no tocante ao sistema preferencial e conjuntamente com o arquiteto e os responsáveis pelo projeto de ar condicionado, definindo como deverá ocorrer a climatização nas salas limpas, nas demais áreas de permanência ou de ocupação transitória”, explica.
Para o professor Leopoldo Eurico Gonçalves Bastos, do PROARQ-FAU / UFRJ, o conforto ambiental pode ser considerado através de suas diversas vertentes (higrotérmico, acústico, ergonômico, visual, lumínico, entre outros) que requerem tratamentos diferenciados por diferentes disciplinas. “Num ambiente climatizado, caso seja bem projetado o sistema de ar condicionado e ventilação, poderá este proporcionar condições adequadas de conforto higrotérmico e de qualidade do ar, para adequados índices de renovação do ar. Embora não seja possível satisfazer a todos os usuários do ambiente, pois há sempre algum nível de insatisfação. Mas os outros pontos conceituais – acima citados – de conforto devem ser considerados para assegurar uma qualidade ambiental. Assim, a integração do projeto arquitetônico com o projeto das utilidades deve ser considerada desde a fase de concepção do projeto novo ou de um retrofit”, explica Bastos. Ele comenta ainda que a tipologia de fachada tem enorme influência sobre as condições de luz natural, carga térmica, penetração dos raios solares, infiltração de ar e acústica.
“Considera-se que há um conjunto de fatores que condicionam as questões ligadas ao conforto ambiental e a qualidade do ar interior (QAI). A ‘Síndrome do Edifício Doente’, identificada em algumas edificações, reflete a carência de algumas medidas projetuais e de manutenção predial (em sentido bem amplo) sobre os usuários através de doenças respiratórias ou mais graves como o câncer. Assim, com a baixa QAI a produtividade no trabalho reduz, ocorrem absenteísmos ou até mortes”, diz Bastos.
Para Fernando Bassegio, gerente de marketing & customer service da Trox do Brasil, além da questão de saúde, como abordado anteriormente, existem riscos financeiros intrínsecos nos “edifícios doentes”, que podem ser verificados através do aumento de custos com despesas médicas de seus ocupantes, absenteísmo dos colaboradores e até processos judiciais provenientes de um ambiente ruim de trabalho. “Estes riscos cada vez mais podem ser evidenciados em países preocupados com estas questões, como os Estados Unidos e vários do continente Europeu”, comenta Bassegio.
O professor e doutor Antonio Luís de Campos Mariani, do Departamento de Engenharia Mecânica e coordenador do Programa Poli Cidadã, da Escola Politécnica da USP, vai mais além e diz: “A QAI pode ser avaliada em função do tipo de atividade. Para atividades que exigem esforço intelectual têm sido feitas avaliações em que valores determinados variam de 5% a 20%. Cito como exemplo um ambiente escolar. Estudos realizados pelo professor Bjarne Olesen da Universidade Técnica da Dinamarca apresentam resultados na velocidade da resolução de problemas por alunos que estão em ambientes que possuem taxas de renovação de ar ampliadas, melhorando a QAI. Estudos realizados no Japão por Ito e Murakami, e em Hong-Kong por Lee e Chang, também confirmam estes valores. No Departamento de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica há estruturação de uma pesquisa para avaliar os ambientes internos de salas de aula e laboratórios da universidade”, explica.
O mestrando Nicolas Fakhoury e o graduando Matheus Bordini, orientados pelo próprio professor Mariani, têm feito a caracterização da QAI de ambientes com deficiência nos quesitos renovação de ar e ventilação, através de modelos computacionais e propostas de equipamentos para investigar sua influência e impacto. Todos os aspectos citados acima, somados aos controles de temperatura e umidade, garantem que as pessoas tenham qualidade de vida, sem afetar sua saúde, bem como garantem as condições ideias para execução de suas funções. Um ambiente viciado ou com más condições climáticas, segundo Ricardo Facuri, diretor técnico comercial da Systemair Traydus, certamente traz doenças e diminui a capacidade de produção das pessoas.
Para Silvana Jacó, engenheira de aplicação da Linter Filtros, quando o ambiente de trabalho possui bom nível de conforto humano (temperatura, umidade, qualidade do ar), o absenteísmo é baixo, com menor número de dias (ou horas) de licença por doença por ano; baixa rotatividade do pessoal, com menor percentual de empregados regulares deixando, voluntária ou involuntariamente, o emprego; redução dos custos médicos anuais associados à oferta de seguro ou de assistência médica para os funcionários; queda nos incidentes médicos relatados como resultado do ambiente de trabalho físico ou atividade de trabalho; minimização do número e tipo de queixas de desconforto físico associado com o meio ambiente de trabalho (por exemplo, temperatura, luminosidade, ruído). “Segundo o relatório publicado pelo World Green Building Council (“Health, Wellbeingand Productivity in Offices: The Next Chapter for Green Building”) a melhor qualidade do ar interior (baixas concentrações de CO2 e de poluentes e as altas taxas de ventilação) pode elevar o índice de produtividade de 8 a 11% no ambiente de trabalho”, esclarece Silvana.
Definindo o conforto e a qualidade de um ambiente climatizado
O conforto e a qualidade do ar interno são considerados aceitáveis quando o ar do ambiente interior não contém poluentes em concentrações consideradas prejudiciais à saúde, e quando é percebido como satisfatório pela grande maioria dos ocupantes deste ambiente. Para o engenheiro Artur Wuchner Pinto, chefe de engenharia da Termointer, o condicionamento de ar é um processo que visa o controle num ambiente delimitado. “Pureza, umidade, temperatura e movimentação do ar são os que definem o conforto e a qualidade”, diz Wuchner. Segundo Bassegio, isso pode ser evidenciado através de medições específicas que atendam as normas vigentes da QAI, normalmente regulamentadas pelas portarias 3523 e RE9 da ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária.
Robert van Hoorn, da Multivac, acredita que para criar um ambiente agradável e saudável é necessário verificar se a qualidade do ar interno está adequada, por isso é necessário medir os fatores físicos, como, por exemplo, temperatura, umidade, velocidade do ar, níveis de radiação térmica, níveis de partículas em suspensão no ar e níveis de ruído; os fatores químicos, como formaldeídos, Compostos Orgânicos Voláteis (COV), nicotina, ozônio, monóxido de carbono, dióxido de carbono (CO2), entre outros; e os fatores biológicos, como, por exemplo, fungos, bactérias, amebas, esporos vegetais e outros elementos alérgenos. “Em pesquisas de QAI (Qualidade do Ar Interno), a maioria dos problemas são de temperaturas e excesso de CO2; problemas biológicos são os que menos existem (apesar de que na crença popular é o principal problema de QAI)”, diz Hoorn.
O diretor técnico da Termodin, Eduardo C. Bertomeu, acrescenta os fatores sensíveis, como temperatura e umidade, que se situam, para a maioria das pessoas, em torno de 24°C e umidade relativa de 50%; e os fatores intangíveis, que o usuário não sente diretamente, como a concentração de partículas (poeiras, fungos e gases poluentes provenientes de nosso organismo, COV, monóxido de carbono entre outros), pois a poluição excessiva proveniente destes gases e partículas é prejudicial à capacidade de concentração e ao sistema respiratório. “Estes parâmetros são regulados pela NBR 16.401-3, que trata da qualidade do ar interior e estabelece limites para concentração de partículas e gases”, diz Bertomeu.
Nelson Cafiero, marketing manager da Testo, diz que a temperatura “deve girar em torno dos 20°C a 22°C, e contribuir para o aumento da produtividade; até os 18°C seria a temperatura mínima confortável ao corpo humano. A ventilação e a concentração de CO2 são fatores muito importantes”. A engenheira Silvana define os mesmos conceitos da maioria. À temperatura, umidade, velocidade, odor e limpeza, acrescenta a manutenção do sistema de ventilação e ar condicionado, que requer um bom plano de manutenção de todo o sistema instalado, que observe, além da troca periódica dos filtros, o balanceamento de ar e balanceamento frigorífico.
Para Júlio Hoffmann, da Vectus, a umidade relativa é a maior causadora de desconforto, seguida da temperatura e das propriedades do ar ambiente, como CO2, velocidade de circulação do ar, e particulados e contaminantes em suspensão. “Alguns deles não sentidos instantaneamente pelo nosso organismo; somente a médio e longo prazo é que cobram sua cota de desconforto e até danos a saúde”, diz Hoffmann.
Para o professor Bastos, a palavra conforto contém uma informação subjetiva, a avaliação individual percebida pelo usuário sobre um dado ambiente. “Num ambiente climatizado as reclamações se dirigem a questões relacionadas com os níveis de temperatura interna, exposição a circulações de ar, ou ligadas a alergias e rinites. Ofuscamento, cansaço visual e ausência de luz natural são outros pontos indicados. Mas a QAI, embora importante, escapa a uma percepção usual. O teor do CO2 no ar respirável provoca cefaleias e sonolências etc. Assim, no ambiente climatizado a porção de ar novo a ser introduzido pelo sistema mecânico deve ser de valor a reduzir a contaminação dos poluentes gasosos ou particulados. Portanto, a qualidade do ambiente interior será ditada pelas condições de sua arquitetura interior, fachada e sistemas mecânicos. Além disso, a qualidade não é intemporal, pois depende das condições mantidas de manutenção do ambiente, da arquitetura do prédio, e dos sistemas auxiliares (iluminação, ventilação, ar-condicionado e ventilação)”, esclarece o professor.
Existe o sistema ideal?
Primeiramente o empreendedor, ou usuário, precisa procurar e consultar um engenheiro mecânico especializado ou uma empresa que disponha de profissionais capazes de apresentar quais as melhores opções de sistemas de climatização atende as suas necessidades, de acordo com sua edificação e layout do local de trabalho. “Cada projetista, quando inicia um projeto de ar condicionado, verifica os requisitos do cliente, consulta as normas técnicas ou legislação existente e define os níveis de filtragem, carga térmica, vazão de ar, e temperatura e umidade para cada ambiente. De posse destas informações é que se parte para a definição do sistema a ser utilizado. A segunda fase de análises passa pelos aspectos físicos da edificação (arquitetura), consumos energéticos, possibilidade de investimento e principalmente soluções disponíveis no mercado” explica Facuri.
“Alguns fatores precisam ser respeitados, como carga térmica, viabilidade financeira etc.; mas sempre devemos considerar que, por mais simples que seja o sistema, as Normas que padronizam o conforto humano devem ser respeitadas, com taxas de renovação e filtragem do ar que dependem do trabalho a ser executado naquele ambiente. Muitas vezes pensamos no fator temperatura e esquecemos que, para evitarmos concentrações de contaminantes, a taxa de renovação e filtragem de ar deve ser considerada, evitando várias doenças comuns em ambientes fechados”, explica Silvana.
Para Alex Imoto, technical sales business area air treatment da Munters, existem tecnologias disponíveis no mercado que podem atender aos critérios de conforto térmico humano. O que se deve fazer, segundo Imoto, é analisar a necessidade, localização do projeto, qualidade do ar e adequar à cada tipo de equipamento o controle necessário. O sistema deverá atender às condições operacionais do ambiente, proporcionar o conforto higrotérmico e a QAI dos usuários.
“Atualmente, pela necessidade de atendimento aos princípios de eficiência energética e de qualidade do ambiente interior, os projetos de sistemas de ar condicionado e ventilação devem ser elaborados através de uma concepção e utilizados recursos de simulação computacional. Desta forma torna-se possível conciliar o dimensionamento e a seleção dos equipamentos com as condições operacionais a que estarão sujeitos. As condições ambientais do entorno (ventos, poluição, edificações vizinhas) devem também ser consideradas (filtragem, posicionamento de aberturas), pois os sistemas de AVAC requerem a captação de ar exterior e uma posterior exaustão de parte do ar viciado. Naturalmente deve ser pensado também sobre as condições oferecidas em termos operacionais destes sistemas a curto e médio prazo, de modo a estabelecer um programa preditivo de manutenção de menor custo. Convém ser mencionado que os equipamentos tipo split que estão sendo largamente usados, não promovem uma renovação do ar interior, o que sem dúvida compromete a QAI e em consequência a saúde dos usuários”, comenta Bastos.
Bassegio, da Trox, comenta que não existe o melhor sistema para climatização, o que de fato pode ser feito é uma boa análise prévia do ambiente e um mapeamento de suas características de uso. “A partir de uma análise eficaz, pode-se dimensionar um sistema que atenda aos conceitos de conforto e qualidade do ar interior, e, consequentemente, trarão o atendimento das demandas relacionadas à produtividade e à garantia de saúde dos ocupantes”, explica Bassegio.
O engenheiro e consultor técnico da Seimmei, Ravindra C. Tailor, aponta cinco pontos importantes a serem considerados: confiabilidade, pois o sistema escolhido tem que funcionar também nas condições extremas de ar exterior, por exemplo, no Brasil de -8°C a +48°C; reação rápida, pois o sistema escolhido tem que atender nos grandes ambientes as condições de conforto desejada em curto intervalo de tempo; automação, para que em caso de alguma falha no funcionamento o sistema escolhido possua uma função automática de detecção de falha para ajudar o pessoal de manutenção economizar tempo e custo; filtros, manutenção e eliminação de fungos e bactérias, com filtros de ar eficientes, layout dos componentes para facilitar a manutenção dos equipamentos, bandeja recolhedora de água de condensação com caimento adequado, mantendo-se seca quando o equipamento se encontrar desligado, lâmpada ultravioleta na serpentina de resfriamento e desumidificação de ar, garantindo a saúde dos ocupantes do ambiente climatizado; eficiência energética Classe A e com alto coeficiente de performance (EER e COP). De preferência a tecnologia inverter para controle proporcional da capacidade de refrigeração e aquecimento, garantindo economia significativa na operação comparado com sistema convencional; e modular para atender diversos tipos de ambiente e mudanças futuras. O fator flexibilidade é vital na escolha do sistema.
O presidente do DNPC da Abrava comenta que não existe uma regra geral para definir o melhor sistema de climatização em função de cada tipo de ambiente. Para cada caso deverão ser analisados aspectos da atividade dos ocupantes, a altura dos ambientes, bem como as demais dimensões, proximidade de locais que possam gerar odores, características do ar externo e outros fatores relevantes que possam influenciar na qualidade do ar dos ambientes climatizados. “É importante seguir as recomendações da NBR -16.401, pois as informações nela contidas foram analisadas e estudadas detalhadamente antes de serem adotadas como referência”, diz Carvalho.
Para Wuchner, o melhor sistema de ar condicionado é aquele que visa à saúde de seus usuários, controlando temperatura, umidade, taxa de renovação e pureza do ar. “Para isto o mercado dispõe de equipamentos de expansão direta que são mais versáteis em instalações individuais e os de expansão indireta, os de água gelada, para instalações de grande porte, como, por exemplo, em shoppings”, diz o chefe de engenharia da Termointer.
Para Mariani, a existência de um sistema de climatização correto, com temperatura, umidade, filtragem e renovação de ar definidos a partir de um bom projeto, garante a saúde dos ocupantes, reduz a incidência e a transmissão de doenças, especialmente aquelas relacionadas às vias respiratórias. Também evita o cansaço causado pela fadiga térmica em que o sistema regulador do corpo humano tem que esforçar-se para manter a temperatura correta para seu funcionamento (36,5ºC), provocando sudorese ou geração de calor para compensar a sensação de frio.
A razão, a finalidade principal do sistema de ar condicionado é garantir conforto e saúde às pessoas. “É preciso transformar manifestações de que o ar condicionado pode fazer mal, proliferar doenças, para a real e verdadeira função do ar condicionado, que é garantir conforto e saúde aos ocupantes dos ambientes e condições para processos produtivos e especiais, como, por exemplo, procedimentos cirúrgicos hospitalares”, comenta o professor Mariani.
Equipamentos e sistemas favoráveis
A eficiência energética a as questões ambientais têm levado os projetistas e fabricantes de equipamentos à concepção de novos sistemas e controles de automação, ao desenvolvimento de sistemas com ciclos termodinâmicos a absorção, novos permutadores térmicos, sensores e sistemas de comando, entre outros. Para o diretor da Systemair Traydus, quando se fala em qualidade do ar, é necessário pensar em unidades de tratamento de ar (UTA ou AHU). “Os sistemas de mini split ou VRF convencionais não possuem os predicados necessários para que obtenhamos níveis de filtragem e demais controles que possibilitem atendermos a todas as normas ou boas práticas existentes quando falamos em qualidade do ar interior. Logicamente que as unidades de tratamento de ar podem ser de expansão direta ou indireta, podendo até operar interligadas ou complementares a um sistema de VRF. Sendo assim, desde que bem projetado, qualquer sistema pode atingir a qualidade e conforto desejados, desde que respeitadas às características de cada ambiente e seus respectivos requisitos”, esclarece Facuri.
Segundo Carvalho, existem equipamentos que são mais flexíveis e permitem a adição de elementos que ajudam a atingir as condições de conforto e de qualidade do ar do ambiente com mais facilidade, porém, desde que bem projetados e acompanhados de sistemas complementares, minimizando as restrições. O grande ponto a ser observado, segundo Bassegio, é a aplicação correta no sistema projetado para atender alguns pré-requisitos. “Para este sistema, os seus equipamentos devem seguir especificações rígidas, o projeto deve observar alguns itens importantes, como controle de umidade, tomadas de ar exterior, dutos e plenos, condicionadores e tratamentos de ar, sistemas de filtragem e umidificadores, nunca esquecendo o atendimento à portaria 3523 e a RE9. Para cada um destes componentes deve-se identificar a melhor solução para o ambiente de aplicação em questão. Sistemas que não atendam a essas normas não deveriam ser utilizados”, diz o especialista da Trox Brasil.
Hoorn avalia que, de modo geral, os equipamentos de expansão direta têm uma grande desvantagem no conforto quando comparado aos sistemas centrais dutados. “Num sistema dutado é possível conseguir uma distribuição de ar melhor, evitando que algumas pessoas sintam frio quando ao mesmo tempo outras sentem calor, usando velocidades de ar mais baixas, evitando desconforto por causa do jato de ar frio direto”, diz Hoorn.
O engenheiro da Seimmei vai mais além. “O mercado possui equipamentos focados no melhor desempenho energético. Ainda há muito por explorar. Vamos utilizar equipamentos de ar-condicionado utilizando lavadores de ar especiais para resfriar, desumidificar e umidificar sem utilização das serpentinas, resultando em uma economia significante de energia. Em breve, vamos utilizar matérias PCM (Phase Change Materials) para resfriar o ambiente no período de dia e regeneração do material PCM no período noturno ou madrugada. Utilizando materiais PCM nas roupas podemos trabalhar até com temperaturas mais elevadas nos ambientes, mantendo condições de conforto para o corpo humano. O custo de energia não vai parar de aumentar e somos obrigados a utilizar novos princípios de tratamento de ar”, explica Tailor.
“É importantíssimo que o consumidor final entenda que não existem soluções únicas para todos os sistemas e que cada tipo de equipamento ou sistema possui uma limitação e uma aplicação”, diz Carvalho. Para o professor Mariani, os sistemas adequados à garantia de QAI e produtividade são os que realizam climatização, que é igual a controlar temperatura, umidade e velocidade do ar em condições corretas, renovação do ar interior e filtragens adequadas. em sua maior parte, não considera a renovação do ar interno e têm filtragem muito limitada.
Filtragem
“Para uma análise mais aprofundada faz-se necessário analisar os regimes dos ventos no local, a circulação viária do entorno, e o estudo sobre o grau de transporte de poluentes até ao ponto de captação de ar pelo sistema do ar condicionado e ventilação do prédio. A filtragem, como introduz perdas de carga para a admissão de ar, requer a utilização de sistema adicional para ventilação e regras para sua manutenção”, diz o professor Bastos. Está em trâmite, hoje, a revisão da NBR 16.401-3 – Qualidade do Ar Interior. Baseado nesta revisão, a filtragem de ar deve garantir, segundo Bertomeu, que a concentração de partículas por m³ nos ambientes não supere determinados níveis baseados na qualidade do ar externo disponível e na qualidade interna desejada.
Para o representante da Trox, para cada tipo de ambiente existem níveis a serem aplicados e também em função das condições de ar exterior. Eles possuem uma classificação que pode ir de ‘A’ a ‘D’, e podem ser medidos através de ensaios de aferição desta eficiência. São dois tipos de ensaios: Eficiência Gravimétrica (gr) e Colorimétrica (col). Ambos de acordo com a NBR 16.101 baseada na EM 779.
Carvalho também comenta sobre a NBR 16.401. “Atualmente a redação dessa Norma recomenda que sejam utilizados, como mínimo, filtros classe G3 para sistemas residenciais e para qualquer sistema comercial a classe mínima de filtragem deverá ser G4, sendo que para todo e qualquer projeto deverá ser consultada a tabela 5 (Classe mínima de filtragem) da parte 3 da Norma. A referida Norma está em fase de revisão e as classes mínimas de filtragem deverão se tornar mais rigorosas para que os sistemas de ar condicionado sejam mais eficientes na proteção da saúde dos ocupantes”, esclarece Carvalho. A engenheira da Linter Filtros concorda com Carvalho e diz que “conforme a RE-09 da ANVISA é obrigatória a instalação de filtros Classe G1 (ABNT) para as tomadas de ar exterior dos ambientes climatizados de uso público e coletivo. Para os condicionadores dos sistemas centrais, a ANVISA recomenda a instalação de filtros Classe G3”.
Para Hoffmann, da Vectus, em curto prazo a filtragem não parece ter grande importância, mas em médio e longo prazo faz uma enorme diferença, tanto no conforto como no consumo de energia e principalmente na saúde dos usuários de um ambiente climatizado “Quem pretende climatizar e se preocupa com a qualidade do ar interno deve, também, pensar em sua manutenção periódica que é tão ou até mais importante que a própria instalação de um sistema de condicionamento de ar”, esclarece.
 | Matéria original na integra. Fonte :Engenharia Arquitetura |
