ENGENHARIA DE
SEGURANÇA NO TRABALHO
VENTILAÇÃO
Clever Zárate
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VENTILAÇÃO
1
Ventilação é o processo
de renovação de ar de um
recinto.
O objetivo fundamental da
ventilação é controlar a pureza
e o deslocamento do ar em um
ambiente
fechado,
embora
dentro de certos limites, a
substituição do ar também
possa controlar a temperatura e
a umidade do ar.
2
VENTILAÇÃO INDUSTRIAL
É um método de se evitar
doenças
profissionais
oriundas da concentração de
pó,
gases
tóxicos
ou
venenosos,
vapores,
em
suspensão no ar.
VENTILAÇÃO INDUSTRIAL
OBJETIVO GERAL
A ventilação industrial visa
melhorar a qualidade do ar no
interior
das
fábricas,
preservando a saúde do
trabalhador.
3
VENTILAÇÃO INDUSTRIAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Controle de contaminantes em níveis
aceitáveis (evitar a dispersão);
• Diluir concentrações de gases e
vapores (prevenir fogo e explosões);
• Controlar a temperatura e umidade
relativa (promover conforto térmico).
DOENÇAS CAUSADAS PELA
POLUIÇÃO DO AR
•
•
•
•
•
•
•
Afecções broncopulmonares
Hipertensão arterial
Doenças do fígado
Doenças nos olhos e mucosas
Dermatites
Anomalias congênitas
Câncer de pele e sangue
4
COMPOSIÇÃO DO
AR ATMOSFÉRICO
N, gases raros, H.......... 78,00% (em ∀)
O2 ................................... 20,69%
CO2 ................................. 0,06%
Vapor de H2O.................. 1,25%
Umidade relativa do ar : 50% ; T = 21°C
(recinto com pessoas)
CONSUMO NORMAL DE AR
litro/dia
• Repouso..................10600
• Trabalho leve.......... 40400 (3.8x)
• Trabalho pesado..... 62000 (5.8x)
5
PRINCIPAIS POLUENTES DO AR
• Fumos: partículas sólidas que resultam de
fusões de metais pela condensação de seus
vapores, tendem a flocular no ar, são tóxicos
e acumulativos, com φ<1µm. (fundição,
soldas, corte de metais);
• Poeiras: partículas sólidas que resultam da
desintegração mecânica de substâncias
inorgânicas ou orgânicas, não tendem a
flocular exceto com forças eletrostáticas, não
se difundem e se precipitam sob gravidade,
com 100>φ>1µm;
Principais poluentes do ar
• Fumaças: resultam da combustão incompleta
de material orgânico - lenha, óleo, carvão,
papel, cigarro, etc., com φ < 1µm;
• Fuligem: produtos finos resultantes da
queima de carvão e óleo combustível que
saem nos gases de combustão de fornalhas e
queimadores, escapamentos, das usinas
termelétricas e das queimadas florestais).
Toda combustão lança carbono negro no ar.
O motor a álcool emite menos. O carro a
gasolina, dez vezes mais, e o a diesel, cem
vezes mais do que o a gasolina;
6
Principais poluentes do ar
• Névoas: gotículas líquidas resultantes da
condensação de vapores, ou da dispersão
mecânica de líquidos em operações de
pulverização, nebulização, respingos, etc.;
• Gases e vapores: resultam de processos
industriais;
• Organismos vivos: pólen (5 - 100µm),
esporos de fungos (1 - 10µm), bactérias (0,2 5µm), vírus (0,002 – 0,05µm).
ASPECTO ECONÔMICO DA VENTILAÇÃO
REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS
• Indústria cerâmica, alguns controladores
de poluição captam o pó que fica
suspenso e usam-no como matéria-prima;
• Nas madeireiras, o sistema de purificação
de ar pode filtrar as serragens para usálas como combustível;
• Nas fábricas de café solúvel, boa parte do
pó que fica suspenso no ar poderia ser
captado e reaproveitado.
7
CLASSIFICAÇÃO DOS
SISTEMAS DE VENTILAÇÃO
Ventilação natural ou
espontânea
Ventilação forçada ou
artificial
VENTILAÇÃO NATURAL
É aquela que se verifica em
virtude
das
diferenças
de
pressão naturais, ocasionadas
pelos ventos e gradientes de
temperaturas existentes, através
das superfícies que delimitam o
ambiente considerado.
8
VENTILAÇÃO FORÇADA
É
aquela
em
que
a
movimentação do ar se faz
por meios mecânicos.
A ventilação forçada pode ser
geral diluidora ou local
exaustora.
VENTILAÇÃO
NATURAL
9
VENTILAÇÃO NATURAL
Ventilação por ação dos ventos
Ventilação por diferenças de
temperatura
VENTILAÇÃO POR AÇÃO DOS
VENTOS
Os
ventos
ocasionam
escalonamentos das pressões
externas no sentido horizontal.
10
VENTILAÇÃO POR AÇÃO DOS
VENTOS
Pequenas
diferenças
de
pressão são suficientes para
obtermos correntes de ar
satisfatórias, desde que haja
caminho adequado para elas.
11
Portas e janelas colocadas em
paredes opostas e na direção
dos ventos dominantes têm um
importante papel na ventilação
de certos ambientes.
12
Em certas regiões de clima
tropical, os ventos não são
permanentes e é na sua
ausência que a ventilação se
torna mais necessária, devido à
intensificação das cargas de
insolação.
Nesses casos, não podemos
contar com a ação dos ventos
como recurso único para uma
ventilação contínua e eficiente.
13
14
Efeitos da distância entre obstáculo e edificação com
relação ao sentido da Ventilação Natural interna.
15
Ventilação natural por diferença de
pressão causada pelo vento
Torres de vento
16
17
18
Ventilação unilateral
No caso de ambientes sem abertura para saída do vento, tem-se a ventilação unilateral.
Uma janela que funciona bem cumpre os seguintes requisitos:
Inverno
fluxo azul (S e SE)
Verão fluxo marron (E e NE)
19
Estimativa do Fluxo de Ventilação
gerada por ação direta dos Ventos
O uso dos ventos para produção de ventilação
deve considerar :
• Velocidade média do vento;
• Direção predominante;
• Variações diárias e sazonais;
• Interferências locais por obstruções.
Como base de cálculo, dimensiona-se para uma
velocidade de 50% do valor da velocidade média
sazonal local.
Cálculo da Qar (ft3/min) que entra num recinto através de
aberturas
Qv = φ A V
A – aberturas de área total (ft2)
V – 50% da velocidade média sazonal
dos ventos locais (ft/min).
φ (coeficiente de eficiência
das aberturas)
0,5 a 0,6 – p/ ventos
perpendiculares à parede.
0,25 a 0,35 – p/ ventos
diagonais
A maior vazão de ar por unidade de área é obtida quando as áreas
de entradas e de saídas são iguais. Quando são diferentes, faz-se o
cálculo, considerando-se a menor das áreas de passagem do ar, e
acrescenta-se um aumento de vazão obtido no gráfico adiante:
20
Gráfico para obtenção do aumento de vazão causado
pelo excesso de área de uma abertura sobre a outra
Exemplo.: Qual a vazão de ar que entra num recinto
perpendicular a uma parede onde há 4 aberturas de (4 x
1,50) m2 sendo a velocidade média sazonal do vento de 2
m/s ?
A = 4 x (4x 1,50) = 24 m2
V = 0,5 x 2 m/s = 1m/s
Φ = 0,5 vento perpendicular à parede
Qv = 0,5 x 24 x 1 = 12m3/s = 720 m3/min ≅ 25350 ft3/min
Esta produção potencial de ventilação
comparada aos “Padrões de Ventilação Geral”
aprox. 500 pessoas em sala de reuniões.
Aplicação
Q (pés3/min/pessoa)
Sala de reuniões
50
Fábricas
10
Laboratórios
20
pode ser
atenderia
21
Sensação de resfriamento
Velocidade (m/s)
(°C)
0,1
0
0,3
1
0,7
2
1,0
3
1,6
4
2,2
5
3,0
6
4,5
7
6,5
8
22
VENTILAÇÃO POR DIFERENÇAS
DE TEMPERATURA
O aquecimento do ar de um
ambiente provoca redução de
sua
densidade,
com
a
conseqüente formação de ...
VENTILAÇÃO POR DIFERENÇAS
DE TEMPERATURA
... diferenças de pressão, em
relação ao exterior, que se
escalonam
verticalmente,
apresentando seu maior valor
na aparte superior.
23
A diferença de pressão criada
por uma coluna de ar quente
em um ambiente a uma
temperatura
superior
à
temperatura exterior, depende
dessas temperaturas e da altura
da coluna.
24
O efeito de termossifão (ou de
chaminé) é uma aplicação do
princípio de Arquimedes, o qual
afirma que a massa de ar
aquecida recebe um impulso,
de baixo para cima, igual ao
peso da massa de ar frio
deslocada.
Diferenças de pressão obtidas por termossifão,
a partir de uma temperatura exterior de 32°C
Diferença de
temperatura
3
6
10
H
(m)
∆p
(N/m2)
∆p
(kgf/m2)
2
0,2211
0,02255
4
0,4422
0,04509
10
1,1055
0,11273
20
2,2109
0,22545
30
3,3164
0,33818
2
0,4380
0,04466
4
0,8759
0,08932
10
2,1896
0,22328
20
4,3793
0,44656
30
6,5689
0,66984
2
0,7206
0,07348
4
1,4412
0,14696
10
3,6031
0,36741
20
7,2061
0,73482
30
10,8092
1,10223
25
Os valores das diferenças de
pressão conseguidas com as
variações de temperatura dos
ambientes,
em
relação
à
temperatura exterior, são bem
menores
do
que
aquelas
causadas pelos ventos.
Pressão dinâmica da velocidade
dos ventos ao nível do mar com
20°C e ρ=1,2kg/m3
Velocidade
(km/h)
Velocidade
(m/s)
∆p
(N/m2)
5
1.39
1.16
10
2,78
4,63
20
5,56
18,50
Diferenças de pressão obtidas por
termossifão, a partir de uma
temperatura exterior de 32°C
Diferença de
temperatura
6
H
(m)
∆p
(N/m2)
2
0,4380
4
0,8759
10
2,1896
20
4,3793
26
A característica de permanência
dos fenômenos de aquecimento,
que ocorre na ventilação por
termossifão, enquanto sistema
de ventilação natural, faz dela
uma técnica muito mais segura
do que a ventilação que
aproveita os ventos.
A ventilação por termossifão
pode ser intensificada com
aberturas dispostas com o
maior desnível possível.
Este
desnível
pode
ser
aumentado por meio de canais
adicionais
(chaminés
de
ventilação), técnica usual na
ventilação de minas, túneis e
mesmo ambientes industriais.
27
Aberturas
em
coberturas
(residências, industrias, etc.)
provocam
substancial
acréscimo da ventilação natural,
alem de
permitir arrasto do
calor
de
insolação
das
coberturas, causa de grande
desconforto no verão, na maior
parte dos nossos ambientes
habitados.
28
Portanto, é indispensável o
uso de um forro que permita o
deslocamento de uma camada
de ar entre este e a cobertura.
29
30
Em
grandes
ambientes
industriais
(fundições,
siderúrgicas, etc.), onde o
aquecimento preponderante é a
carga térmica gerada no próprio
ambiente,
tornando-se
a
insolação da cobertura pouco
significativa, ...
31
... ou o forro, por questões
econômicas ou de segurança
não for aceitável, a solução será
uma cobertura com disposição
shed,
ou
com
lanternins
providos de proteção fixa ou
mesmo com regulagem.
32
33
CALOR
34
É um risco físico presente
em uma série de atividades
profissionais desenvolvidas
no ramo das industrias que
apresentam processos com
liberação
de
grandes
quantidades de energia
térmica.
Está igualmente presente
em atividades executadas
ao ar livre, tais como a
construção civil e trabalho
no campo.
35
O homem que trabalha em
ambientes
de
altas
temperaturas
sofre
de
fadiga,
seu
rendimento
diminui, ocorrem erros de
percepção e raciocínio e ...
36
...
aparecem
sérias
perturbações
psicológicas
que podem conduzir a
esgotamentos e prostrações.
REAÇÕES DO
ORGANISMO AO CALOR
37
REAÇÕES DO ORGANISMO AO CALOR
Vasodilatação periférica
Sudorese
CONSEQUENCIAS DA
HIPERTERMIA
38
CONSEQUENCIAS DA HIPERTERMIA
Exaustão do calor
Desidratação
Câimbras de calor
Choque térmico
FATORES QUE INFLUEM
NAS TROCAS TÉRMICAS
ENTRE O HOMEM E O
MEIO AMBIENTE
39
FATORES QUE INFLUEM NAS TROCAS TÉRMICAS
ENTRE O HOMEM E O MEIO AMBIENTE
Temperatura do ar
Umidade relativa do ar
Velocidade do ar
Calor radiante
Tipo de atividade
Temperatura do ar
40
A
quantidade
de
calor
recebida ou cedida por
condução-convecção
é
diretamente proporcional à
defasagem existente entre as
temperaturas do organismo e
do meio ambiente.
Equação empírica
C = 7 Var0,6 (Tar - Tpele )
Var : Velocidade do ar (m/seg)
Tar : Temperatura do ar (ºC)
Tpele : Temperatura média da pele
(35ºC)
41
Umidade relativa do ar
Influi na troca térmica que
ocorre entre o organismo e o
meio
ambiente
pelo
mecanismo da evaporação.
Quanto maior é a umidade
relativa do ar, menor será a
perda
de
calor
por
evaporação, e vice-versa.
42
Velocidade do ar
Na condução-convecção, o
aumento de velocidade do ar
poderá
favorecer
ou
desfavorecer o ganho de
calor pelo organismo, caso o
gradiente de temperatura seja
positivo ou negativo. No caso
da evaporação, o aumento da
velocidade do ar sempre irá
favorece-Ia.
43
Calor radiante
O organismo humano absorve
calor pelo mecanismo de
radiação, quando se encontra
perto de fontes apreciáveis de
calor radiante. Caso não haja
estas fontes ou se estas são
controladas, o organismo
poderá perder calor pelo
mesmo mecanismo.
44
Tipo de atividade
Quanto mais intensa for a
atividade física exercida pelo
indivíduo, maior será o calor
produzido pelo metabolismo,
constituindo, portanto, parte
do calor total ganho pelo
organismo.
45
AVALIAÇÃO DO CALOR
AVALIAÇÃO DO CALOR
Quantificando estes cinco
fatores
adequadamente,
determinam-se os índices de
conforto
térmico
e
de
sobrecarga
térmica
para
cada local de trabalho, onde
se expressam as condições
reais de exposição ao calor.
46
Conforto
térmico
é
a
resultante da satisfação com
as condições térmicas de um
ambiente
EQUAÇÃO DE BALANÇO TERMICO
M: Calor produzido pelo metabolismo
C: Calor absorvido ou cedido por
condução-convecção
R: Calor absorvido ou cedido por radiação
E: Calor cedido por evaporação
S: Calor acumulado no organismo,
SOBRECARGA TÉRMICA
47
O organismo só estará em
equilíbrio térmico quando S
for igual a zero, ou seja, a
quantidade
de
calor
absorvido (metabolismo +
calor recebido do ambiente)
deve ser igual à quantidade
de calor cedido para o
ambiente.
MEDIÇÃO DOS FATORES
48
MEDIÇÃO DOS FATORES
Os
fatores
ambientais
(temperatura,
umidade
relativa e velocidade do ar, e
calor
radiante)
são
quantificados
através
de
instrumentos de medição.
MEDIÇÃO DOS FATORES
A quantificação do calor
produzido
pela
atividade
física do trabalhador é
estimada através de tabelas
ou gráficos estatísticos.
49
Temperatura do ar
Temperatura do ar
É medida com termômetro de
mercúrio com escala mínima
de 0ºC a 100ºC, com
subdivisões de 0,2ºC ou
menores, e exatidão de
±0,5ºC.
A
leitura
é
denominada temperatura de
bulbo seco (TBS).
50
51
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
CONVERSÃO DE ESCALAS
52
Umidade relativa do ar
Umidade relativa do ar
Mede-se com o psicrômetro
ou
termohigrometro,
constituído
de
dois
termômetros idênticos de
mercúrio. Um deles possui o
seu bulbo revestido por
tecido umedecido com água...
53
Umidade relativa do ar
...destilada e sua leitura é
denominada temperatura de
bulbo úmido natural (TBU). O
outro termometro mede a
TBS. Com estas temperaturas
é obtida a umidade relativa
nas cartas psicrômetricas.
TBS
TBU
54
Carta Psicrométrica
Carta Psicrométrica
55
56
Velocidade do ar
Velocidade do ar
A medição é feita com
anemômetros.
Os
mais
indicados são os sensíveis a
pequenos fluxos de ar, que
podem
fazer
leituras
contínuas da movimentação
de ar não direcional.
57
Calor radiante
58
Calor radiante
É medido indiretamente pelo
termômetro de globo, que é
composto de uma esfera oca
de cobre de cor preto-fosco
com 15cm de diâmetro e
1mm de espessura.
Calor radiante
Dentro da esfera é localizado
o bulbo do termômetro, cuja
leitura
é
denominada
temperatura de globo (TG)
59
60
ÍNDICES DE AVALIAÇÃO
DO CONFORTO TERMICO
E
SOBRECARGA TÉRMICA
61
O objetivo da medição do
calor é verificar se a
temperatura do núcleo do
corpo vai ultrapassar 37°C.
Torna-se necessário simular
a situação de exposição do
homem ao calor, medindo
os fatores ambientais.
Os diversos índices que
correlacionam as variáveis
que influem nas trocas
térmicas entre o indivíduo e
o meio ambiente permitem
quantificar a severidade da
exposição ao calor.
62
INDICES
TEMPERATURA EFETIVA
TEMPERATURA EFETIVA CORRIGIDA
ÍNDICE DE SOBRECARGA TÉRMICA
ÍNDICE TERMÔMETRO DE
GLOBO ÚMIDO
ÍNDICE DE BULBO ÚMIDO
TERMÔMETRO DE GLOBO
TEMPERATURA EFETIVA
TE
63
TEMPERATURA EFETIVA - TE
Combina a temperatura, a
umidade
relativa
e
o
movimento do ar num único
índice.
TEMPERATURA EFETIVA - TE
Com
o
psicrômetro,
determinam-se os valores das
temperaturas de bulbo úmido
(TBU) e seco (TBS) e, com o
anemômetro,
mede-se
a
velocidade do ar (V).
64
TBS
TBU
TE
V
65
Exemplo
Um determinado ambiente
apresentou os seguintes
dados:
TBS=24°C,
TBU=19°C
e
V=0,5m/s.
Calcular
a
temperatura
efetiva TE.
Solução
TBS=24ºC, TBU=19ºC e V=0,5m/s
Resposta: TE=21ºC
66
TEMPERATURA
EFETIVA CORRIGIDA
TEC
TEMPERATURA EFETIVA CORRIGIDA - TEC
Combina a temperatura, a
umidade
relativa
e
o
movimento do ar, junto com o
calor radiante do ambiente.
67
TEMPERATURA EFETIVA CORRIGIDA - TEC
Numa carta psicrométrica,
determina-se o valor da
umidade relativa (UR) com
TBS e TBU.
TEMPERATURA EFETIVA CORRIGIDA - TEC
Na carta com a mesma UR
e temperatura de globo
(TG), em vez de TBS,
obtem-se o valor corrigido
de TBU (TBUC).
68
TEMPERATURA EFETIVA CORRIGIDA - TEC
Com os valores de TG,
TBUC e V, determina-se a
TEC.
Exemplo
Um determinado ambiente
apresentou
os
seguintes
dados:
TBS=33°C,
TBU=20°C,
TG=40°C
e
V=1,5m/s.
Calcular a temperatura efetiva
corrigida TEC.
69
1º Passo
TBS=33ºC e TBU=20ºC
UR=30%
2º Passo
TBS=TG=40ºC e UR=30%
TBUC=25ºC
70
3º Passo
TBS=TG=40ºC,
TBUC=25ºC e
V=1,5m/s
Resposta: TEC=29ºC
ÍNDICE DE
SOBRECARGA
TÉRMICA - IST
71
ÍNDICE DE SOBRECARGA TÉRMICA - IST
Critério de Belding e Hatch
Este
índice,
além
das
condições
ambientais,
considera o tipo de atividade
exercida pelo indivíduo.
Exemplo
Um
determinado
ambiente
apresentou os seguintes dados:
TBS=90°F, TBU=75°F, TG=110°F,
V=100ft/min
e
M=600BTU/h.
Calcular o índice de sobrecarga
térmica IST.
72
Solução
1. Partindo com TG até V, no gráfico 1.
2. Descendo ao gráfico 2 até M.
3. Com uma horizontal até o gráfico 3.
4. Partindo do gráfico 4 com TBS até
TBU.
5. Com uma horizontal ao gráfico 5 até V.
6. Com uma vertical ao gráfico 3 até
encontrar o traço do item 3, e obtemse IST=90.
73
ÍNDICE
TERMÔMETRO DE
GLOBO ÚMIDO - ITGU
ÍNDICE TERMÔMETRO DE GLOBO ÚMIDO - ITGU
Método
recentemente
desenvolvido nos EUA e
apresenta a vantagem de
utilizar um aparelho (botsball),
que através de uma única
leitura fornece o índice de
sobrecarga
térmica.
É
recomendável para avaliação
do calor intenso
74
ÍNDICE DE BULBO
ÚMIDO TERMÔMETRO
DE GLOBO - IBUTG
75
ÍNDICE DE BULBO ÚMIDO TERMÔMETRO DE GLOBO - IBUTG
É um índice definido por uma
equação matemática que
correlaciona TBS, TBU e TG,
e considera a presença ou
não de carga solar no
ambiente de trabalho.
ÍNDICE DE BULBO ÚMIDO TERMÔMETRO DE GLOBO - IBUTG
A
legislação
brasileira,
estabelece que a exposição
ao calor deve ser avaliada
por meio do IBUTG.
76
MEDIR AS
TEMPERATURAS
DEFINIR TIPO DE
EXPOSIÇÃO
SEM CARGA SOLAR
IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg
COM CARGA SOLAR
IBUTG = 0,7 tbn + 0,1 tbs + 0,2 tg
DEFINIR REGIME DE TRABALHO
77
IDENTIFICAÇÃO DO
PROBLEMA TÉRMICO
SOBRECARGA
CONFORTO TÉRMICO
TÉRMICA
IST
ITGU
IBUTG
TE
TEC
CONCLUSÕES
• Observações do rendimento do trabalho
em minas na Inglaterra, conduziram ao
dado que o mineiro rende 41% menos
quando a TEC é de 27 °C com relação ao
rendimento à TEC de 19 °C.
• Há estudos que correlacionam ambiente
termicamente desconfortável com índices
mais elevados de acidentes no trabalho.
• Esses dados demonstram a importância do
projeto de ventilação na produção e na
segurança de trabalho.
78
CÁLCULO DA VENTILAÇÃO
POR TERMOSSIFÃO
Termossifão para diluição de
calor ambiente
1. Calcular a velocidade c disponível pelo
termossifão, m/s;
2. Calcular o volume de ar V necessário
para a diluição da carga térmica do
ambiente, m3/s;
3. Calcular a área livre A de referência para
as diversas passagens do ar.
79
H : Desnível entre as aberturas de entrada e
saída, m.
Tint : Temperatura interior, K (K = ºC+273).
Text : Temperatura exterior, K.
λE : Coeficiente de atrito das aberturas na
entrada.
λS : Coeficiente de atrito das aberturas na
saída.
Abertura
λ
Livre
1,5
Protegida por telas ou venezianas com 70% de área livre
3,0
Protegida por telas ou venezianas com 50% de área livre
6,0
V : Vazão, m3/h
Q : Carga térmica global, kJ/h
80
EXEMPLO 1
Dimensionar as aberturas para a ventilação natural por
termossifão do pavilhão de uma fabrica, cujas
características são:
• Entradas de ar pela parte inferior, por venezianas, com
50% de área livre;
• Saídas de ar na parte superior por lanternins
venezianados, com 70% de área livre;
• Dimensões do pavilhão: comprimento: 100m, largura:
80m e altura média, 15m,
• Desnível centro a centro entre as venezianas inferiores e
as venezianas dos lanternins superiores, 12m;
• Carga térmica global do ambiente, incluindo insolação,
ocupantes, iluminação e equipamentos, 500.000 kJ/h.
• Temperatura externa, 24°C.
• Temperatura interna, 30°C.
Solução
A velocidade disponível:
A vazão do ar de ventilação:
A área livre das aberturas de passagem do ar de ventilação:
81
EXEMPLO 2
Calcular as aberturas para
ventilação
natural
por
termossifão de um sanitário
individual com 2m2 de área
piso e pé-direito de 2,5m.
Temperatura externa, 28°C.
Índices de renovação de ar (n)
Ambiente
n
Auditórios, igrejas, túneis, estaleiros
6
Fábricas, oficinas, escritórios, lojas, salas de diversões
10
Restaurantes, clubes, garagens, cozinhas
12
Lavanderias, padarias, fundições, sanitários
20
82
EXEMPLO 2
Solução
Adotando o índice de renovação de ar do sanitário n = 20, a
vazão é V = 20x(2x2,5m3) = 100m3/h.
Considerando, que uma pessoa em atividade moderada libera
pelo seu metabolismo cerca de 210kJ/h de calor sensível.
Pode-se calcular a elevação de temperatura no sanitário:
A velocidade de ventilação, com desnível de 2m da entrada
(50% livre) e saída (70% livre)
A área livre das aberturas de passagem do ar de ventilação:
Emissão média de calor por um homem de porte médio
ATIVIDADE
kcal/h
Deitado
74
Sentado e imóvel
96
De pé e imóvel
108
Vestir-se e despir-se
118
Pequena atividade de pé
140
Escrever à máquina (depressa)
142
Executando um trabalho pouco fatigante, de pé,atrás de um balcão
150
Encadernador
155
Trabalho leve de bancada
215
Carpinteiro
240
Empregado de mesa
250
Marcha, velocidade de 5 km/h
270
Dança ou marcha a uma velocidade de 6,5 km/h
350
Pedreiro, canteiro
375
Operário serrando madeira
450
Corrida a uma velocidade de 8,5-9 km/h
580
Esforço máximo segundo a força e resistência individuais
750-1200
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EXEMPLO 3
Projetar um sistema de ventilação natural por termossifão para uma
fábrica de calçados, cujas características são:
· Pavilhão industrial de 70 x 30 m, pé-direito de 6 m até o forro,
lanternim central duplo com proteção contra chuva de vento;
· Os comprimentos 70 m das laterais podem ser utilizados na
proporção de 80% para a colocação de janelas tipo basculante com
50% de área livre para a entrada do ar de ventilação;
· Carga térmica do ambiente constituída, além da carga térmica
residual de insolação da cobertura, que arbitraremos com
segurança em 42 kJ/h.m2 , pelas seguintes fontes de calor:
Equipamentos:
estufas de 80 kW com 10% de utilização = 28.800 kJ/h;
estufas de 60 kW com 100% de utilização = 216.000 kJ/h;
motores, total de 250 kW com 80% de utilização = 720.000 kJ/h;
Total: 964.800 kJ/h (230.480 kcal/h);
Iluminação:
20 W/m2 : 72 x 2.100 = 151.200 kJ/h;
Pessoas em atividade media:
400 : 400 x 420 = 168.000 kJ/h
Solução
Considerando uma elevação de temperatura de 5°C em
relação ao exterior: a temperatura interna é 37°C (310K).
A velocidade disponível, com aberturas livres (λ=6+6=12):
A vazão do ar de ventilação:
A área livre das aberturas de passagem do ar de ventilação:
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BIBLIOGRAFIA
1 – Ventilação Industrial e Controle da Poluição – A. J. Macintyre – Ed. LTC – 1990;
2 – Manual de Conforto Térmico – Anésia B. Frota e Sueli R. Schiffer – Ed. Nobel – 1988;
3 – Previsão do Tempo e Clima – A. G. Forsdyke – Ed. USP – 1975;
4 – Engenharia de Ventilação Industrial – A. L. S. Mesquita, F. A. Guimarães e N. Nefussi – Cetesb –
1985.
5 – Introdução à Mecânica dos Fluidos – Fox, Mc. Donald e Pritchard, – LTC EdItora – 2006.
6 - Física aplicada à construção-conforto térmico – Ennio Cruz da Costa, - Ed. Edgard Blucher Ltda
– 4a. ed. – 2003.
7 – Ventilação - Ennio Cruz da Costa, - Ed. Edgard Blucher Ltda – 1a. ed. – 2005.
8 - Transporte Pneumático – Deodoro Ribeiro da Silva, - Ed. Artliber Ltda. – 2005.
9 – Ventilação Industrial – Carlos A. Clezar e A. C. R. Nogueira – Ed. da UFSC – 2ª.ed – 2009.
10- Ventilação e Cobertas – Gildo A. Montenegro – Ed. Blucher – 8ª. R. – 2008.
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