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7 recomendações de controle e automação para o conforto e segurança dos ambientes internos

por Mercato Automação

A preocupação com a qualidade do ar em ambientes internos (IEQ – Indoor Environmental Quality, na sigla em inglês) surgiu principalmente com a tendência em se construir edifícios selados por motivos estéticos, controle de ruído e mesmo climatização, o que acabou provocando um aumento nos casos de problemas relacionados à qualidade do ar desses ambientes. O interesse por estudos sobre a QAI (Qualidade do Ar Interior) surgiu após a descoberta de que, a diminuição das taxas de troca de ar nesses ambientes era a grande responsável pelo aumento da concentração de poluentes biológicos e não biológicos no ar interno.

Essa preocupação se justifica uma vez que, grande parte das pessoas (em torno de 80-90%) passa a maior parte do seu tempo dentro destes edifícios e, consequentemente, exposta aos poluentes destes ambientes. Considerando que ingerimos cerca de 1Kg/L de comida, 2L de água e 11.000 L de ar por dia, é importante frisar que muitas vezes podemos escolher o que vamos comer e beber, e fiscalizar a qualidade deles. O Ar não! Dito isto, é importante compreender a poderosa influência que a qualidade do ar interior tem em nosso bem-estar, especialmente durante este período extraordinário de pandemia de coronavírus.

Contudo, abordaremos ações que podem ser implementadas em instalações que tenham sistemas mecânicos de AVAC-R (Aquecimento, Ventilação, Ar-Condicionado e Refrigeração) para reduzir o risco de contaminação de pessoas com o vírus SARS-CoV-2, por via aérea, bem como, ações complementares de outras tecnologias que se relacionam com a redução de contaminantes em ambientes internos, estando ou não relacionadas com sistemas AVAC-R.

Confira abaixo as sete recomendações que podem ser aplicadas em instalações que tenham sistemas mecânicos de AVAC-R (Aquecimento, Ventilação, Ar-Condicionado e Refrigeração) para reduzir o risco de contaminações dentro das edificações:

 

1. Manutenção periódica e limpeza conforme PMOC

Nossa primeira recomendação é a manutenção periódica dos equipamentos de ar-condicionado e limpeza de seus componentes conforme PMOC e lei 15848 de 4/01/2018. Conforme diz a Lei Federal, todos os edifícios de uso público e coletivo que possuem ambientes climatizados artificialmente, devem dispor de um Plano de Manutenção, Operação e Controle – PMOC dos respectivos sistemas de climatização. O PMOC é um conjunto de documentos onde constam todos os dados da edificação, do sistema de climatização, do responsável técnico, bem como procedimentos e rotinas de manutenção comprovando sua execução.

Entendemos que nenhum sistema de tratamento de ar poderá manter a qualidade de ar projetada se não for objeto de manutenção correta e regular, essencial para eliminar os poluentes gerados no próprio sistema. A manutenção pode ser executada obedecendo ao estipulado no PMOC e nos seguintes documentos: NBR 13.971; RENABRAVA I e Portaria No 3253 de 28/08/1998 do Ministério da Saúde.

 

2. Aumento da taxa de ar externo

A segunda recomendação é o aumento da taxa de ar externo, logicamente se possível e considerando que o local não tenha problemas graves de poluição e verificando se o sistema de ar-condicionado existente permite esse aumento. A renovação com ar exterior permite reduzir, por diluição, a concentração de poluentes gasosos e vapores gerados internamente, que não podem ser retidos em filtros de partículas ou retirados na fonte, tais como o dióxido de carbono, odores e componentes orgânicos voláteis. Reduz também a concentração dos outros poluentes eventualmente não retidos nos filtros, tais como poeiras muito finas, microrganismos, e fumaça de cigarro, que são retirados do ambiente com a exaustão do ar deslocado pelo ar de renovação.

Segundo as recomendações da ASHRAE (ASHRAE Position Document on Infectious Aerosols, 2020) a quantidade máxima de ar externo pode ser tão alta quanto 100% dependendo das condições do ar externo (temperatura, umidade, conteúdo de poluição), condições internas tentando ser mantidas (temperatura e umidade), capacidade do sistema AVAC para condicionar com (filtro, refrigeração e desumidificando) o ar externo ou a mistura de ar externo para condições que manterão as condições internas desejadas. O conselho geral é fornecer tanto ar externo quanto razoavelmente possível. O aspecto principal é a quantidade de ar fresco fornecida por pessoa.

 

3. Uso de lâmpadas UV-C germicida na face das serpentinas

Nossa terceira recomendação é uso de lâmpadas UV-C germicida na face das serpentinas. Nem sempre os dispositivos de filtragem e renovação de ar disponíveis no sistema de climatização, são suficientes para a contenção de vírus em ambientes climatizados.

Segundo a ASHRAE além de melhorar a qualidade do ambiente interno climatizado e reduzir a probabilidade de transmissão de doenças transmitidas pelo ar, a aplicação lâmpadas UV-C nas serpentinas, por exemplo, eliminam o crescimento de biofilme (fungos) e desta maneira em termos práticos o desempenho de uma serpentina limpa (que faz a transferência de calor) será muito mais efetivo do que de uma serpentina suja. O crescimento reduzido de fungos nas serpentinas de resfriamento também ajuda a reduzir a queda de pressão do ar através da serpentina, o que, por sua vez, reduz a quantidade de energia do ventilador necessária para mover o ar pelo sistema de distribuição. A desinfecção do ar por irradiação UV é também uma estratégia adotada em outras situações, porém seu efeito é muito dependente do tempo de exposição, o que requer longos trechos de dutos irradiados, por isso não é muito aplicada nestes casos.

 

4. Aplicação de um sistema de purificação do ar ativa

Nossa quarta recomendação é a aplicação de um sistema de oxidação avançada (fotocatálise) e/ou Ionização Bipolar (íons positivos e negativos). Essas tecnologias tratam o ambiente, incluindo aerossóis, superfícies, mobílias, pessoas, pet etc., mitigando os contaminantes de forma ativa. Estas soluções chegam a eliminar até 99,9% dos contaminantes como vírus, bactérias e VOC´s, reduzindo significativamente os odores, mofos e fungos dos ambientes. Produtos certificados e que não geram residual significativo de ozônio, como por exemplo tecnologias PHI e NPBI, podem ser aplicados em ambientes com pessoas e animais de forma segura.

A Fotohidroionização (PHI®) é uma tecnologia registrada da RGF Environmental Inc., empresa americana que atua no mercado desde os anos 90 desenvolvendo de purificadores de ar para ambientes internos. Seus primeiros produtos foram lançados a partir de estudos que resultaram no processo de ionização catalítica radiante (RCI). Ao passo que analisavam o processo de “limpeza do ar” na natureza, notaram a presença do Peróxido de Hidrogênio (H2O2) como principal elemento. Em meados dos anos 2000 aprimoraram o RCI para o processo de Fotohidroionização (PHI®) que, não coincidentemente, replica de forma artificial o mesmo processo que a natureza utiliza. 

 

5. Controle da umidade relativa entre limites mínimos e máximos de 40 e 70%

A quinta recomendação é o controle de temperatura e umidade. Os sistemas de AVAC são tipicamente projetados para controlar a temperatura e a umidade, o que por sua vez pode influenciar a transmissibilidade de agentes infecciosos.

Umidade ambiente superior a 60 ou 70% favorece a proliferação de microrganismos patogênicos ou alergênicos no recinto, principalmente em materiais ricos em nutrientes orgânicos, como poeira, fibra de madeira, papeis e outros.

Umidade inferior a 30% favorece a irritação e aumenta a sensibilidade das mucosas, á alergias e a infecções. É, portanto, recomendável manter a umidade ambiente entre os limites de 30 e 60%, limites estes condizentes com as condições de conforto.

Considere manter a umidade relativa entre 40 a 60%. A ASHRAE relata que a literatura científica geralmente reflete a sobrevivência mais desfavorável para micro-organismos quando a UR está nessa faixa.

 

6. Controle de CO2 e Compostos Orgânicos Voláteis (VOC);

A penúltima recomendação é o controle de CO2 e Componentes Orgânicos Voláteis (VOC´s). Algumas variáveis podem ser utilizadas para analisarmos de forma geral a saúde do ambiente interno. Altos níveis de CO2, VOC e umidade são indícios de má qualidade do ar interno e irão refletir diretamente no conforto dos ocupantes da edificação. No mercado existem sensores que integram a medição destas três variáveis o que resulta em um excelente custo-benefício e facilidade para o instalador em campo.

Os níveis de CO2 fornecem um retrato adequado de como se encontra ocupado um determinado ambiente. As normas e portarias estabelecem o nível de 1000ppm (partes por milhão) de CO2 como nível máximo de concentração em ambientes climatizados. A boa qualidade do ar interno é reconhecida como entre 400-800 ppm (partes por milhão). Os níveis de CO2 [maior que]> 1.000 ppm fornecem um indicador imediato de que a ventilação adequada é necessária para garantir a qualidade ideal do ar e o bem-estar dos indivíduos.

A norma Standard 62.1 de 2016 da ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) apresenta que: “[...] é coerente com o processo de renovação de ar que seja permitido que o controle por demanda reduza a renovação total de ar externo em períodos em que o ambiente se encontra com baixa ocupação. “

Lembramos também que a má qualidade do ar interior (QAI) pode levar não apenas a doenças crônicas, mas também à redução das habilidades cognitivas, fadiga, falta de foco e tontura. Também leva ao aumento das taxas de infecção até mesmo de vírus simples como a gripe e o resfriado comum. Embora a maioria saiba sobre o impacto da poeira, mofo, bolor e outras partículas no ar, muitas vezes eles não estão cientes do impacto que os níveis elevados de CO2 têm em sua saúde também.

 

7. Utilização de controle e automação no sistema de AVAC

 

Nossa última recomendação, mas não menos importante que as demais é a utilização de automação nos sistemas de AVAC. Para tomar precauções contra um vírus potencialmente transportado pelo ar como o COVID-19, você deve ter certeza de que sua construção não está de forma alguma acelerando ou ajudando a disseminação de patógenos. Como vimos a ASHRAE sugere aumentar a ventilação do ar exterior, atualizando sistemas de filtração juntamente com Luzes UV por exemplo, irão se aproximar da eficácia necessária para ajudar a controlar a passagem de certas partículas no sistema de AVAC.

Em geral, você pode esperar que seu sistema de AVAC enfrente uma carga maior e enfrente dificuldades para manter a umidade relativa do ambiente. Maiores quedas de pressão nos filtros, maiores quantidades de ar externo podem levar a um aumento no consumo de energia. Justamente neste ponto a automação entra pra mitigar os impactos dessas alterações sobre o sistema como um todo e especialmente  em relação a consumo energético. Exemplo disto seria a ventilação sob demanda, ou seja, a renovação e exaustão de ar serem controladas de forma que sejam moduladas de acordo com a necessidade, desta forma reduzindo a carga térmica inserida nos ambientes, diminuído consumo energético de motores e demais sistemas mecânicos do sistema.

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