À medida que os códigos de construção e as expectativas dos proprietários evoluem, mais edifícios estão a ser concebidos para cumprir normas que reduzem as fugas de ar através da envolvente do edifício. O CTE (Código Técnico de Construção) tem normas de teste escritas especificamente para o teste de estanquidade do edifício, proporcionando aos profissionais certificados a capacidade de efetuar testes de Porta de Soprador. A presença de uma envolvente de edifício mais hermética permite reduzir as facturas de serviços públicos, permite dimensionar corretamente os mecanismos, melhora a qualidade do ar interior e reduz os problemas devidos à humidade.
Noções básicas da ciência da construção
Ao testar a estanquidade de uma envolvente de um edifício, é importante conhecer alguns conceitos básicos da ciência da construção. Trata-se do estudo da forma como o calor, o ar e a humidade se movimentam nos edifícios. As fugas de ar podem afetar estes elementos, permitindo a entrada de ar a uma temperatura indesejada no recinto. Isto pode levar a correntes de ar em certas divisões e provocar a entrada de humidade. Quando a humidade relativa é demasiado elevada, pode causar condensação, bolor e problemas de conforto.
O ar pode entrar, sair e atravessar os edifícios de três formas: vento, ventoinhas e o efeito de empilhamento natural do edifício. O vento pode ter o maior impacto nos edifícios particularmente permeáveis, provocando correntes de ar e alterações de pressão em várias zonas do edifício. Os ventiladores também manipulam a pressão do ar nos edifícios, quer se trate de um ventilador do sistema de aquecimento, de ventilação, etc. O efeito de pilha é um fator de pressão do ar que poucas pessoas têm em conta e que tem um grande impacto na utilização de energia e no conforto. Deve-se ao facto de o ar quente e flutuante subir e sair do topo do edifício, o que atrai o ar exterior para a parte inferior. Isto acontece sem vento ou ventoinhas a movimentar o ar. Nem todas as fugas têm o mesmo impacto num edifício. As fugas no telhado e no chão têm o maior impacto, pois são as áreas onde é mais provável que o ar se infiltre ou escape.
Efeito de pilha num edifício
Visão geral do equipamento
Para testar com precisão as fugas de ar numa envolvente de um edifício e cumprir as normas de teste de envolventes de edifícios CTE, será necessário utilizar um sistema de porta de insuflação. Os sistemas de porta de insuflação consistem num insuflador calibrado que é instalado numa porta exterior utilizando uma estrutura ajustável e um tecido ou painel rígido com um orifício no qual o insuflador se encaixa.
Um manómetro digital é ligado ao ventilador e lê a pressão do ventilador em relação à pressão exterior e à pressão interior do edifício. O manómetro funciona lendo a pressão do ventilador e convertendo-a em caudal. A porta do ventilador pode ser ajustada para vários tamanhos de orifício no lado de entrada do ventilador que podem ser alterados conforme necessário para manter a pressão.
Configuração típica da porta do ventilador.
Como o medidor conhece cada tamanho de orifício de entrada para o qual o ventilador pode ser regulado, pode calcular o caudal assim que lê uma pressão. O caudal é lido como metros cúbicos por hora a uma pressão de 75 Pa induzida pelo ventilador da porta (CFM75). O objetivo da fuga é normalmente uma percentagem da área total do armário. A Retrotec fabrica um ventilador de nível comercial que utiliza um variador de frequência independente e cria mais caudal.
Ensaios de estanquidade dos edifícios.
Em alguns casos, particularmente em edifícios comerciais, será necessário mais do que um ventilador para atingir uma pressão de teste de +/-75Pa. Para fazer funcionar vários ventiladores ao mesmo tempo, os controlos dos ventiladores terão de ser ligados de modo a que todos os ventiladores funcionem à mesma velocidade. Se o modelo comercial estiver a ser utilizado com o VFD, os controlos são ligados aí em vez de no topo do ventilador mostrado no diagrama. Se os ventiladores não estiverem ligados entre si e funcionarem independentemente, o sistema não funcionará eficientemente e poderão "lutar" uns contra os outros em vez de trabalharem em conjunto para atingir a pressão desejada. Note também que cada ventilador terá de estar num circuito separado para evitar o disparo de disjuntores.
Num cenário de teste com vários ventiladores, os contadores digitais são ligados a um hub ethernet e alimentados a um router que está ligado a um computador portátil onde tudo é controlado utilizando o software do fabricante da porta de insuflação.
Planeamento e preparação do local
Como técnico de ensaios de edifícios, é importante reunir-se com o gestor do projeto de construção ou com o empreiteiro geral várias vezes ao longo do projeto para garantir que os ensaios decorrem sem problemas no final. É preferível participar na reunião de pré-construção para compreender o âmbito do projeto. Por que razão é necessário testar os invólucros - é para efeitos de código ou de controlo de qualidade? O verificador vai apenas testar e comunicar os resultados ou vai localizar fugas em caso de falha? Também é útil conhecer os materiais das barreiras de ar e dos retardadores de vapor. Por exemplo, as barreiras de ar e os retardadores de vapor aplicados com fluidos serão, na maioria dos casos, mais eficazes na prevenção de fugas de ar.
Aproximadamente um mês antes da data do teste, é aconselhável reunir-se novamente com o empreiteiro geral e o empreiteiro de AVAC para garantir que o edifício estará vazio de ocupantes e trabalhadores durante o teste da porta de insuflação, para que ninguém abra as portas ou pise os tubos durante o teste. Também é necessário preparar o edifício antes do teste. Alguns elementos, como as aberturas de ventilação e o ar de compensação, devem ser tapados com fita adesiva. Antes da realização do teste, é necessário determinar quem será responsável pela preparação do edifício.
Outro elemento a considerar é o número de ventiladores que serão necessários para o teste. A Retrotec tem uma calculadora disponível para download que pode ajudar a determinar o número de ventiladores necessários para qualquer projeto específico. Aspectos do edifício, como o comprimento, largura e altura condicionados, juntamente com os requisitos de caudal de ar e os modelos de ventiladores utilizados, podem ser introduzidos para ver quantos ventiladores serão necessários.
Também é importante estar familiarizado com os planos para definir a localização da barreira de ar. A barreira de ar de um edifício é o ponto exato numa parede, no chão e no teto que separa o interior do exterior. Esta é também uma boa oportunidade para planear como e onde serão colocados ventiladores, tubos, contadores e o portátil. No caso de edifícios maiores com vários pisos, será necessário colocar tubos de referência dos medidores em vários pisos ou zonas para garantir que todo o edifício atinge a pressão de teste desejada (ou seja, +/-75Pa). Outras considerações são os pontos de aperto no edifício que podem restringir o fluxo de ar, tais como cabinas de elevadores e portas de escadas.
Disposição dos tubos num edifício de vários andares. Referência para cada piso (tubo azul) e a pressão exterior (tubo vermelho). Ligação dos manómetros ao computador portátil (cabo Ethernet amarelo).
Diagnóstico: Localização das fugas
A cor escura representa o ar exterior que se infiltra no espaço interior quente no canto do edifício.
Uma vez concluído o teste, será necessário determinar se o número de fugas cumpre as normas do código, uma norma de construção de terceiros ou as expectativas do proprietário; qualquer que seja a norma para a qual o edifício tenha sido projetado. Se o edifício não passar no teste da porta de insuflação, as fugas devem ser localizadas e seladas. Isto pode ser feito de várias formas. Um dos métodos mais eficazes e populares de localização de fugas é a termografia com uma câmara de infravermelhos (IR). Este método funciona especialmente bem quando combinado com a porta de insuflação.
Se existir uma diferença de temperatura suficiente entre o interior e o exterior do edifício (recomenda-se 7°C ou mais), a porta de insuflação pode ser accionada para criar um pequeno diferencial de pressão para amplificar as fugas que podem ser facilmente vistas no visor da câmara termográfica.
Os testes de fumo com um sistema Blower Door também podem ajudar a localizar fugas na envolvente do edifício. Os emissores de vapor, tais como a máquina de nevoeiro manual, podem tornar as fugas de ar visíveis em áreas vulneráveis a fugas, tais como ligações entre o chão e a parede, em torno de janelas e portas, penetrações no telhado ou em qualquer lugar onde dois materiais diferentes se encontrem para criar uma lacuna ou fenda na barreira de ar.
Acrescentar ensaios de envolventes de edifícios para aumentar a oferta de serviços
Em conclusão, este tipo de trabalho é necessário para determinar se um edifício novo passou na inspeção do código ou de outras normas, bem como para resolver problemas em edifícios existentes para determinar as causas de contas de energia elevadas, problemas de conforto ou problemas de humidade. Aprender como as envolventes dos edifícios se comportam em termos de fugas de ar e de transferência de calor e humidade também pode ser útil no diagnóstico de problemas com sistemas mecânicos. Nem todos os problemas de conforto estão diretamente relacionados com o sistema mecânico, por vezes têm a ver com o desempenho da envolvente, devido a fugas de ar ou à falta de isolamento. O conhecimento combinado do funcionamento da envolvente de um edifício e dos seus sistemas mecânicos pode distinguir os profissionais.
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Telefone: 91 159 39 78 / 93 706 36 79.
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