A ventilação e renovação de ar nos edifícios

Artigo publicado originalmente na edição de Julho/Agosto de 2024 da Edifícios e Energia.

Salubridade e qualidade do ar ambiente em espaços interiores são fundamentais e de extrema importância para garantir qualidade de vida e conforto e para prevenir problemas de saúde. Quando um local não é adequadamente ventilado e higienizado e não possui condições sanitárias adequadas, há um aumento do risco de contaminação por agentes patogénicos, como bactérias, vírus e fungos. Adicionalmente, esta situação pode contribuir para problemas a nível de desenvolvimento cognitivo.

O controlo de emissão de poluentes não humanos deve ser a primeira estratégia. A escolha de materiais de construção saudáveis, a preparação de superfícies, a manutenção e o mobiliário têm geralmente impacto na emissão de poluentes não humanos em espaços interiores de edifícios, pelo que devem ser cuidadosamente e criteriosamente escolhidos em ordem a não provocarem a libertação de compostos orgânicos voláteis (presentes em diversos componentes, como materiais de construção e mobiliário). Seguidamente, temos as necessidades vitais.

Para assegurar a boa qualidade do ar em espaços fechados, a regulamentação portuguesa define metodologias, critérios e parâmetros dependentes do tipo de edifício.

A escolha de materiais de construção saudáveis, a preparação de superfícies, a manutenção e o mobiliário têm geralmente impacto na emissão de poluentes não humanos em espaços interiores de edifícios, pelo que devem ser cuidadosamente e criteriosamente escolhidos.

EDIFÍCIOS NÃO RESIDENCIAIS

Nos edifícios não residenciais, atribuem-se fluxos de ar em função do tipo de atividade, dos períodos de ocupação e dos perfis de distribuição de ar no ambiente. O caudal mínimo de ar novo a que os espaços dos edifícios de comércio e serviços estão sujeitos corresponde ao valor máximo obtido através da comparação dos critérios, sendo calculado de acordo com a metodologia prevista no Manual do Sistema de Certificação Energética dos Edifícios, ou Manual SCE, nos termos do n.º 4 do artigo 4.º do Decreto-Lei n.º 101-D/2020, de 7 de dezembro, e da Portaria n.º 138-I/2021.

Critério de ocupação, determinado através de um dos seguintes métodos:

Método prescritivo, cujos valores de caudal mínimo de ar novo para diluição da carga poluente devida aos ocupantes são baseados em valores fixos por pessoa que podem variar desde 16 m3/(h.ocupante) para ambientes de fraca atividade (sono, por exemplo), como quartos ou dormitórios, até 98 m3/(h.ocupante) para salas de musculação ou ginásios em pavilhões desportivos.

Método analítico, cujos valores de caudal mínimo de ar novo necessário para cumprir o limiar de proteção de dióxido de carbono e de compostos orgânicos voláteis durante o período de ocupação são definidos em função do respetivo perfil e das características físicas dos ocupantes.

Critério do edifício

Valores de caudal mínimo de ar novo em função da área interior para diluição da carga poluente devido ao próprio edifício e em função do tipo de materiais usados na construção, nos revestimentos das superfícies e no mobiliário para diferentes situações do edifício.

Os engenheiros de AVAC têm resolvido de forma adequada este controlo, desde há muitos anos, com base na utilização de unidades de tratamento de ar de alta eficiência energética equipadas com sistema de permuta para recuperação da energia no ar de exaustão, bem como na utilização do ar em condições benéficas de baixa entalpia para ajudar a vencer as cargas internas dos espaços de comércio e serviços, que são permanentemente elevadas tendo em conta as altas taxas de ocupação (free cooling).

EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS

No caso dos edifícios residenciais, a legislação define como base da metodologia de projeto cerca de meia renovação da habitação por hora em volume. Antes de 1 de julho, essa indicação andava em 0,40 renovações por hora. Pretende-se que o ar entre nos quartos e nas salas e seja extraído para o exterior nos espaços de serviços, tais como instalações sanitárias e cozinhas. A diversa legislação aplicada à construção atribui uma necessidade de ventilação 24 horas por dia.

Ao nível da ventilação dos edifícios residenciais, existe ainda um longo caminho a percorrer dado que existem grandes barreiras e dificuldades no respeitante à utilização de grelhas de entrada de ar diretamente do exterior nos quartos e nas salas, apesar de as boas regras da arte privilegiarem sempre grelhas com fluxo que obrigatoriamente terão de ser autocontroláveis.

A ventilação e renovação de ar nos edifícios residenciais pode ser efetuada em três possíveis sistemas, designadamente os seguintes:

Sistema de ventilação natural, que consiste em admitir ar exterior por meios naturais através de grelhas na fachada ou nas condutas e exaustão nas instalações sanitárias e na cozinha. Permite assegurar, em termos médios, a renovação de ar exclusivamente promovida pelos efeitos da diferença de temperatura e da ação do vento, sem qualquer sistema mecânico.
Sistema de ventilação com recurso a meios mecânicos, que se baseia na utilização de sistemas e equipamentos que promovem a renovação do ar interior por extração e/ou insuflação de ar com aparelhos mecânicos de ventilação movidos por energia elétrica. Estes sistemas podem e devem ser equipados com bateria de permuta para recuperação da energia do ar de exaustão.
Por fim, os sistemas mistos de ventilação são uma combinação dos sistemas de ventilação natural e mecânica, sujeitos a controlo por parte dos utilizadores ou automáticos, destinando-se os equipamentos mecânicos, designadamente, hote e extratores individuais de casas de banho, a intensificarem a ventilação nos compartimentos de serviço, quando necessário.

Ideias mais inovadoras poderão ser pensadas quer relativamente à ventilação natural quer à ventilação mista, mas precisamos duma reflexão ao nível das equipas de projeto para implementar soluções inovadoras que funcionem em direção ao objetivo e aos cumprimentos regulamentares mais amigáveis do cidadão.

Atualmente, opta-se por sistemas de funcionamento, como é o caso do ventilador, sobre o fogão da cozinha, que está ativado muito pouco tempo por dia, e por sistemas de extração de ar nas instalações sanitárias, sendo a admissão de ar assegurada, quer pelas diferenças de pressão negativa provocadas pela extração mecânica, quer ainda por grelhas autorreguláveis em fachadas ou caixas de estore e/ou caixilhos.

A regulamentação define vários níveis de estanquidade das caixilharias avaliadas relativamente ao grau de permeabilidade ao ar para avaliação das infiltrações naturais, classificadas de 0 a 4, através de caudais definidos em bancos de ensaio de pressurização de acordo com a Norma EN ISO 9972.

Frequentemente, sentimos a resistência quer dos técnicos de arquitetura quer do cidadão em particular perante a ideia de ter grelhas na fachada dos quartos e das salas, que obrigatoriamente deveriam funcionar 24 horas por dia durante todo o ano. Há especial repulsa nas épocas mais agressivas em termos de temperatura e de velocidade do ar, apesar de as grelhas poderem ser equipadas com instrumentos de autorregulação.

A solução mista pode acontecer por duas maneiras. Uma primeira forma pode ser admitir ar exterior por meios naturais através de grelhas na fachada ou condutas nos quartos e nas salas e exaustão por meios mecânicos nas instalações sanitárias e cozinha. Outra maneira pode ser, com base em infiltrações através de diferenças de pressão negativas provocadas pelos sistemas de exaustão mecânica nos compartimentos de serviço, utilizar caixilhos de estanquidade de nível inferior com exaustão mecânica permanente de modo a assegurar as renovações regulamentares.

Ideias mais inovadoras poderão ser pensadas quer relativamente à ventilação natural quer à ventilação mista, mas precisamos duma reflexão ao nível das equipas de projeto para implementar soluções inovadoras que funcionem em direção ao objetivo e aos cumprimentos regulamentares mais amigáveis do cidadão.

Aconselhamos um estudo do mercado nas construções mais recentes pelos organismos governamentais para solidificar algumas das soluções que têm sido utilizadas.

Por último, acrescente-se que a definição dos sistemas de ventilação é bastante relevante no cálculo da classe energética e pode ser um sério obstáculo à obtenção de edifícios de energia quase zero, cujas medidas compensatórias passam por normalmente aumentar a espessura dos isolamentos térmicos.

As conclusões expressas são da responsabilidade dos autores.