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BLOG DO ENGENHEIRO

Notícias, informações e curiosidades sobre o mundo da Engenharia

Um motivo para utilizar recuperadores de calor em seus empreendimentos

Por: Eng. Mecânico M.Sc Gustavo Cardoso Moreira
E-mail: gustavo.moreira@climacariocarj.com.br

Recentemente, a Clima Carioca foi contratada para desenhar o novo sistema de climatização para a sede do CTCEA - Organização Brasileira para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Controle do Espaço Aéreo, no centro do Rio de Janeiro; com uma área total condicionada de 400 metros quadrados e mais de cinquenta funcionários, o escritório ocupava um andar inteiro do edifício onde se encontrava.
Neste tipo de instalação, o ar de renovação tem peso significativo sobre o consumo energético do sistema de climatização. Entenda, moramos em uma região tropical, com dias quentes e úmidos (para os leitores mais técnicos, o nosso ar exterior retém muito calor latente). Ainda se soma a isso um número considerável de funcionários que ocupam o escritório.

Mas falar é fácil, vamos examinar o caso real, o ganho em eficiência energética obtido pelo referido cliente, através do projeto integrado de um sistema de recuperação de energia, ao sistema de climatização com tecnologia VRF.

O cliente acima optou por sistema fabricado pela HITACHI, com compressores Inverter de capacidades, 8, 14 e 18 HP; as unidades internas dividiam-se em Cassetes, Built-Ins, Pisos-Tetos, e uma unidade AHU* com válvula de expansão eletrônica externa; com sistema de controle integrado para gestão simplificada.

É sempre bom lembrar, não existe sistema de climatização profissional sem algum tipo de renovação de ar, este item é essencial, conforme as normas brasileiras [1].

Neste caso, quase um terço da carga térmica gerada no escritório seria devido ao ar de renovação - 31,9% para ser mais exato. Ora, adotando um equipamento chamado Recuperador de Calor, que pode ser encontrado por alguns fabricantes no mercado brasileiro, e planejando a admissão e descarga em pontos estratégicos de forma a complementar o fluxo de ar insuflado pelo sistema de climatização VRF, a contribuição energética devido ao ar exterior caiu para 14,6%, esta é uma redução de 6,5 TR (Toneladas de Refrigeração) ou 78.000 Btu/h!

Podemos determinar o quanto isso se traduz em consumo de eletricidade, usando o índice de eficiência energética (EER) do equipamento de nosso cliente, e fizemos isso.

Veja, após um mês de trabalho em horário comercial, sabendo que nosso cliente desligará os equipamentos no período noturno para economizar energia (o projeto prevê um modo de operação reserva, para a sala de servidores), serão economizados 6034 kWh, em um ano serão 72408 kWh de energia salva, tudo isto com um bom planejamento, e o uso do equipamento adequado.

Considere isto da próxima vez que alguém questionar o valor de fazer um projeto, bem planejado, para sua próxima obra de climatização!

* Air Handling Unit, também popularmente conhecido como Splitão - é um equipamento para climatização de áreas abertas como salões de lojas, espaços para eventos, salões de escritórios, onde o uso de unidades menores não seria econômico, ou tecnicamente viável.

[1] NBR 16401:2008 parte 3 e ANVISA RE-09.


(publicada em 21/06/2022 por Gustavo Cardoso Moreira)


Sistema de exaustão mecânica para a cozinha industrial do Museu Nacional

Por: Eng. André Rodrigues de Carvalho
andre.carvalho@climacariocarj.com.br



A Clima Carioca teve a honra de ser contratada pela Sociedade de Amigos do Museu Nacional, para desenhar um sistema de exaustão mecânica para coletar e lavar os gases de cocção, provenientes da cozinha industrial que atende os funcionários do Museu.

“Foi uma grande oportunidade de aplicar tecnologias consagradas no setor de AVAC, como despoluidor lavador de gases e ventiladores centrífugos para atender a demanda que surgiu.” Conta o Eng. Mecânico Gustavo Cardoso Moreira, projetista envolvido diretamente no projeto.

O projeto ainda envolveu aprovação no orgão municipal, GEM RIO LUZ. Sonhamos que a sociedade fluminense tenha novamente esse ícone da cultura nacional disponível para visitação o mais rápido possível e isso nos motivou a participar do projeto, conta o Diretor de Engenharia André Rodrigues de Carvalho. 

Execução de paredes sobre lajes treliçadas. É permitido? Quais os cuidados?

Por: Eng. Maxwell Santos Nazario
maxwell.nazario@climacariocarj.com.br


Uma dúvida muito comum que tanto os iniciados quantos os novatos no mundo da construção civil possuem é a execução de paredes sobre lajes treliçadas, ou também conhecidas como lajes pré-fabricadas.
Isso se dá pelo seu uso difundido em edificações de pequeno porte, e muitas vezes em construções sem nenhum acompanhamento técnico na concepção do projeto e/ou na execução da obra. Com isso, surgiu ao longo do tempo a crença de que não é permitida a execução de paredes fora dos alinhamentos das vigas de apoio das lajes, a famigerada expressão: “parede sobre parede”, o que de fato é a melhor opção construtiva quando a obra não tem nenhum suporte de um profissional habilitado.
Mas sim, é possível e permitida a execução de paredes sobre lajes, tanto maciças, quanto pré-fabricadas, desde que as verificações necessárias sejam feitas por um Engenheiro Civil.

Os principais pontos a serem analisados se iniciam pelo sentido em que a parede será construída, perpendicular ou paralela às vigotas pré-fabricadas. O primeiro caso requer uma verificação mais simplificada, uma vez que a carga da parede será absorvida por diversas vigotas ao longo do seu comprimento.Já o segundo caso, requer uma atenção maior, uma vez que execução de paredes no mesmo sentido das vigotas pode trazer alguns problemas. Um deles é a parede coincidir com uma lajota cerâmica, elemento este, que tem função apenas de preenchimento, e não estrutural. Podendo assim, trazer patologias no futuro ou até mesmo durante a execução da obra, como fissuras, trincas e rachaduras, no ponto de aplicação da parede.

Para essa questão temos duas soluções comumente utilizadas na construção civil: vigotas justapostas e vigas chatas.As vigotas justapostas nada mais são que vigotas sendo assentadas em sequência, sem lajotas cerâmicas entre elas. Essa solução é muito comum, porém é necessário ressaltar que devem ser feitas as verificações estruturais das vigotas, para saber se as mesmas serão capazes de absorver as cargas da parede sem deformações excessivas. Para isso devemos sempre consultar o fabricante das vigotas, para colher todos os dados de fabricação das lajes, como bitolas das barras de aço das treliças, e até mesmo o traço de concreto utilizado na fabricação.


E neste ponto temos um problema, pois o que temos hoje são inúmeras fabricas clandestinas de lajes pré-fabricadas, onde não há nenhum acompanhamento técnico ou controle de qualidade no processo de fabricação, e essa incerteza na real qualidade do material pode prejudicar esse método construtivo, devendo restringir-se apenas quando se tem certeza da procedência do produto, que deve ser oriundo de fornecedores que contenham em seu quadro técnico, um Engenheiro Civil e um controle de qualidade criterioso. Contudo, o Brasil é bem servido de normativas na área e os conhecimentos estão bastante consolidados nas NBR’s: 14859-1, 14859-2, 14860-1, 14860-2 e 14862.


A segunda metodologia utilizando vigas chatas, ao contrário da anterior, depende exclusivamente do Engenheiro responsável pelo projeto. Uma vez que deve ser dimensionada uma viga de altura igual ou ligeiramente inferior à espessura da laje e sua base de acordo com o dimensionamento, sendo comum adotar inicialmente 30 cm, para a utilização de tábuas de fácil acesso no mercado. O que faz jus ao nome “viga chata”, onde a altura é inferior à sua base.


O dimensionamento deve seguir os mesmos princípios de vigas comuns utilizadas para apoios das lajes, contemplando todos os parâmetros estipulados pela NBR 6118/2014, que trata dos procedimentos para o cálculo e detalhamento de estruturas em concreto armado. Ambas as soluções apresentadas devem ser consideradas antes da execução da obra, que é o momento exato para que todas as variáveis do projeto devem ser discutidas entre os profissionais envolvidos e as soluções propostas para assegurar uma perfeita harmonia entre o projeto arquitetônico, estrutural e a execução da obra.


No caso de reformas com mudanças de layout e previsão de novas paredes sobre as lajes, as verificações iniciais de alinhamento das paredes, paralelo ou perpendicular às vigotas, são as mesmas descritas anteriormente. Porém, as soluções de reforço da laje para receber esse acréscimo de carga, ficam a cargo do engenheiro responsável, podento ser utilizado como reforço, vigas metálicas, por exemplo.


Mas não importa em qual das situações o cliente se encontre, em todos os casos o acompanhamento profissional é indispensável para garantir o atendimento que todas as normas vigentes e pertinentes serão cumpridas, atestando a qualidade e segurança de seu projeto/obra.

Palavras-chave: Lajes treliçadas; paredes sobre laje.


FONTE:

- NBR 6118/2014 – Estruturas de concreto armado –

procedimento;

- NBR – 6120 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações.

- NBR 14859-1 - Laje pré-fabricada - Requisitos - Parte 1: Lajes unidirecionais

- NBR 14859-2 - Laje pré-fabricada - Requisitos - Parte 2: Lajes bidirecionais

- NBR 14860-1 - Laje pré-fabricada - Pré-laje - Requisitos - Parte 1: Lajes unidirecionais

- NBR 14860-2 - Laje pré-fabricada - Pré-laje - Requisitos - Parte 2: Lajes bidirecionais

- NBR 14862 - Armaduras treliçadas eletrossoldadas - Requisitos



(publicada em 16/08/2020 por Maxwell Santos Nazario)


Renovação de ar em ambientes públicos de pequeno porte 

Por: Eng. André Rodrigues de Carvalho
andre.carvalho@climacariocarj.com.br

A pandemia da Covid-19 colocou luz sobre a qualidade do ar respirado por brasileiros em ambientes de uso público. A tecnologia split, comumente utilizada em ambientes de pequeno porte como: bares, restaurantes, quartos de hotéis e consultórios médicos, entre outros, é inábil para garantir níveis aceitáveis de qualidade de ar interior.
A unidade interna de um sistema split é basicamente um ventilador com uma serpentina de resfriamento e/ou aquecimento atrás. Com uma saída de ar para insuflamento de ar frio no ambiente e uma entrada de ar de retorno desse próprio ambiente, ele age como um recirculador de ar, mesmo o cassete, que possui entrada de ar exterior onde é possível acoplar um tubo flexível de ar, normalmente não é usado e possui restrições de pé direito.


É evidente que mais do que nunca, quando nos encontramos diante de um vírus que já infectou mais de 2,4 milhões de brasileiros e possui uma taxa de mortalidade de 3,6 em cada 100 brasileiros, temos que nos preocupar com como o vírus é transmitido: a resposta parece estar nos aerossóis, que são partículas que ficam em supensão no ar e que podem atuar como veículos de disseminação de material contaminado. Segundo a US EPA (2011), os aerossóis possuem partículas inaláveis de tamanhos menores que 0,5 µm. Essas partículas são disseminadas no ar quando falamos, espirramos ou mesmo respiramos e segundo Doremalen et al (2020) o vírus pode ficar estável no ar por até 3 horas. O ar condicionado atuaria disseminando essas partículas ultrafinas e respiráveis pelas vias aéreas humanas contaminando as pessoas com o SARS-COV-2. 


Esse tipo de material particulado (MP), exige dos engenheiros que requisitem a melhor classe de filtragem disponível, que vise diminuir as chances dessas partículas chegarem até as pessoas. Contudo, a ausência de capital, falta de conhecimento técnico, ausência de informações confiavéis, tem levado os profissionais de AVAC-R, a usar soluções tímidas e muitas vezes sem o efeito desejado na qualidade do ar interior, em geral, consistindo em recirculador de ar com filtragem do ar interior por meio de unidades de filtragem munidas de filtros finos ou filtros Hepa H14 (95% de eficiência MP 0,3 micrômetros) em ambientes de consultórios médico e até em salas cirúrgicas, outros ambientes como lojas, tem sido operados com portas e janelas abertas e o velho split ligado, adicionando uma carga térmica extra e sem ventilação filtrada.


Ainda assim, a curva epidemiológica brasileira continua aumentando e condicionamento de ar de aliado passou a vilão. Uma solução eficaz estaria em uma adaptação do consagrado conceito de sala limpa, que poderia ser intensivamente aplicado em ambientes sem acesso a ventilação natural e de pequeno porte. Neste conceito, deve-se ter três pilares: ar exterior filtrado insuflado por ventilação mecânica, filtragem mínima nível Hepa ou superior e fluxo de ar laminar com retorno próximo ao piso. Os dois primeiros são facilmente obtidos pelas unidades compactas de filtragem e ventilação e um duto ligado a uma veneziana de ar exterior. O terceiro, carece de ar de retorno por meio de grelhas e dutos de ar próximo ao piso. Essa situação é bastante comum em centros cirúrgicos de hospitais onde no mínimo 70% do ar retornado é feito próximo ao piso conforme preconiza a NBR 7256:2005. No entanto, é preciso ir além, deve-se pensar em 100 % de retorno pelo piso, isso faria com que o ar particulado retornasse ao sistema, minimizando a incidência de turbulência no ar interno e o consequente risco de contato com as vias aéreas. O retorno de ar pelo piso pode ser filtrado e misturado com o ar externo em uma caixa de mistura e passagem por dois estágios de filtragem, um a montante, do tipo grosso (G4, M5 -NBR 16101:2012) e um absoluto a jusante ( H14 ou superior) do ventilador. A vazão de ar exterior, deve ser no mínimo as recomendadas pela RE-09 de 2003.

O sistema de renovação de ar é completado por um sistema de ar condicionado independente que pode ser split, VRF, fancoil ou selfs, com os devidos cuidados para garantir o conforto térmico. Os efeitos na qualidade do ar interior devem ser medidos por análise semestral de qualidade do ar e o sistema deve sofrer manutenção periódica com registro de atividades em PMOC. Os proprietários de ambiente condicionados mais do que nunca devem procurar um Engenheiro mecânico habilitado para adequar seus sistemas.


FONTE:

 - UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (US EPA). Integrated Science Assessment for Particulate Matter. 2009. disponível em: Acesso em julho, 2020

- RESOLUÇÃO-09 ANVISA DE 2003 Qualidade do ar interior

- NBR 16101:2012, Filtros para partículas em suspensão no ar

- NBR 7256:2005, Tratamento de ar em estabelecimentos de saúde

 - van Doremalen N, et al. Aerosol and Surface Stability of SARS- CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1. 2020. The New England Journal of Medicine doi: 10.1056/NEJMc2004973


(publicada em 03/08/2020 por André Rodrigues de Carvalho)


Clima Carioca é contratada para verificar inconformidades em camas hospitalares
do Hospital de campanha do Maracanã

Por: Eng. André Rodrigues de Carvalho
andre.carvalho@climacariocarj.com.br

A equipe de Engenharia Mecânica da Clima Carioca esteve no mês de junho, no hospital de campanha da maracanã vistoriando as camas hospitalares utilizadas pelos pacientes de COVID -19. Tais equipamentos são passíveis de registro na ANVISA e são utilizados como leito hospitalar para tratamento emergencial e intensivo dos pacientes. As quatrocentas camas hospitalares foram analisadas a luz da norma internacional IEC 60601-2-52:2013 e das resoluções 56 e 185 da Anvisa. O objetivo da vistoria, com consequente emissão de parecer técnico foi de verificar se as camas estão adequadas as normas, se foi empregado perícia na fabricação e se não oferecem risco a saúde dos pacientes e operadores. Nas palavras do nosso Eng. Mecânico Gustavo Cardoso Moreira responsável pela “É missão da Clima Carioca apoiar a sociedade contribuindo pela utilização de equipamentos de saúde que que possuam contribuir positivamente para o bem estar da população, ainda mais em momento tão excepcional”.

(publicada em 29/06/2020 por André Rodrigues de Carvalho)


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