Esquemas típicos e regras para elaboração de projeto de sistema de ventilação em casa particular

Em edifícios de apartamentos, a presença de um sistema de ventilação com circulação natural de ar é uma condição necessária, sem a qual o imóvel residencial não será colocado em operação.

No entanto, na construção particular, muitas vezes só lembram da organização da troca de ar quando aparecem odores desagradáveis e mofo nas paredes. Um esquema de ventilação bem projetado para uma casa particular ajudará a resolver esse problema.

Neste material, falaremos sobre as características da ventilação natural e forçada, os princípios de seu funcionamento. E também sobre como elaborar corretamente um projeto de sistema de troca de ar em uma casa particular.

Por que a ventilação é necessária no edifício?

O uso de materiais modernos e várias estruturas externas de fechamento de casas na construção dificulta a troca natural de ar entre os cômodos e a rua, e às vezes até a bloqueia. Devido ao isolamento interno e isolamento externo, e às janelas de plástico instaladas, os edifícios se tornam herméticos.

Essas medidas contribuem para a conservação de calor e economia de recursos energéticos, mas dificultam fortemente a entrada de ar fresco. Para corrigir essa situação típica, é necessário organizar um sistema eficaz de circulação de fluxos de ar.

No edifício, a ventilação é necessária para que o ar fresco entre regularmente no banheiro, quarto, sala de estar e cozinha, não através de janelas e portas abertas, mas por meio de dispositivos especiais – anemostatos e difusores de ar.

De acordo com as normas sanitárias e higiênicas geralmente aceitas, um sistema de ventilação devidamente em funcionamento é um elemento obrigatório do equipamento de engenharia de todas as unidades residenciais

A entrada constante de ar na casa garantirá condições confortáveis para a longa permanência de pessoas e manutenção de plantas, bem como para o pleno funcionamento de todos os sistemas técnicos.

A ventilação também é necessária para manter parâmetros ambientais ideais para a operação segura de várias estruturas de construção, móveis de madeira e objetos de interior.

A circulação dos fluxos de ar deve ser organizada não apenas nos quartos, mas também nos cômodos de uso técnico – banheiro e sanitários, na cozinha, na caldeira e no porão.

Um sistema de ventilação de qualidade contribui para a rápida remoção do excesso de umidade e calor. Juntamente com o ar viciado, também são removidos dos ambientes microorganismos nocivos, sujeira e poeira acumuladas.

A organização da saída do ar poluído é uma medida preventiva na difícil luta contra fungos e mofo.

Por isso é importante, já na fase de projeto de uma casa residencial, pensar em todos os detalhes da rede de engenharia: tornar a ventilação na cozinha mais potente do que nos outros cômodos, selecionar corretamente os elementos funcionais do sistema de ventilação para garantir o nível ideal de oxigênio nos ambientes internos.

Métodos de organização da troca de ar em casa

Existem diferentes maneiras de garantir a troca de ar em um edifício residencial — desde a abertura periódica e breve de portas e janelas até a instalação de sistemas multifuncionais de preparação e fornecimento de ar limpo para cada cômodo.

Do ponto de vista da ventilação, uma atmosfera saudável e confortável na casa não depende apenas da composição do ar. A temperatura, a uniformidade de distribuição e a mobilidade do ar desempenham um papel importante.

A entrada de ar frio pode criar uma forte corrente de convecção, que será percebida por uma pessoa como uma corrente de ar desagradável. Como resultado, mesmo com indicadores normais de temperatura, o ambiente ficará desconfortável.

Em edifícios antigos de alvenaria, a ventilação e o arejamento eram garantidos por aberturas especiais deixadas durante a construção do imóvel.

O sistema de ventilação na cozinha de uma casa de madeira parecia extremamente simples. As aberturas não herméticas das portas e os blocos de janelas contribuíam para a circulação contínua dos fluxos de ar na casa.

Todos esses métodos ainda são utilizados em pequenos edifícios térreos. A ventilação natural do ar é suficiente nesses casos. Mas quando se trata de grandes e espaçosas casas particulares, não é possível prescindir de condicionadores de ar centrais e ventiladores adicionais.

Tipos de sistemas de ventilação

De acordo com os requisitos básicos das normas higiênicas e sanitárias, o desempenho da ventilação de qualquer tipo deve ser:

• 3 m³ por hora por metro quadrado de área para salas de estar;
• 25 m³ para sanitários separados;
• 50 m³ para instalações sanitárias.

A quantidade de ar fresco que deve ser fornecida em diferentes ambientes depende também de vários outros fatores – número de pessoas, natureza e frequência do trabalho realizado, concentração de substâncias nocivas.

Em residências, para um adulto, são introduzidos 35 m³ de ar; para crianças até 10 anos, adota-se a norma de 15-20 m³ por hora; para crianças um pouco mais velhas, 25 m³.

Um esquema de ventilação projetado em conformidade com esses parâmetros garantirá um fluxo regular e estável de ar fresco e uma estadia confortável em uma casa particular.

Os sistemas de troca de ar são de três tipos:

• naturais — com impulsão natural da circulação dos fluxos de ar;
• mecânicos — com entrada e exaustão forçada de ar;
• combinados — com aplicação parcial de exaustão mecânica e entrada natural de massas de ar fresco.

Na casa, é necessário organizar o fornecimento contínuo e automático de ar puro. Apenas a intensidade da entrada e remoção pode variar.

O sistema de ventilação natural é o mais econômico e conveniente de operar, funcionando ininterruptamente sem eletricidade

Mas, por outro lado, os mecanismos forçados empregados simplificam significativamente a ventilação dos ambientes residenciais e auxiliares.

E sobre como calcular corretamente o sistema de ventilação para a casa, leia adiante.

Ventilação natural em casa

Para organizar a troca natural de ar, utiliza-se o conceito de dutos de ventilação verticais. Uma extremidade é instalada no ambiente, e a outra é levada um pouco acima do telhado do edifício.

Como a temperatura do ar dentro de casa geralmente difere da externa, as correntes quentes sobem gradualmente pelo duto de exaustão. Uma porção fresca entra nos cômodos vindo do espaço externo através de janelas e portas.

O funcionamento do esquema de ventilação natural depende de fatores não controlados pelo homem – vento e temperatura externa

Entre as principais vantagens desse sistema estão a simplicidade e os custos mínimos de instalação, a saturação dos ambientes com ar natural e a independência da eletricidade.

Mas também há desvantagens significativas. Por exemplo, a ventilação natural em uma construção particular só funcionará enquanto a temperatura do ar externo não ultrapassar 12 graus Celsius. Com valores mais altos, a exaustão não conseguirá operar plenamente.

À primeira vista, essa situação parece ideal para o inverno, mas também há um defeito que simplesmente não pode ser ignorado. Com uma diferença significativa de temperatura entre o ar externo e interno, o sistema começará a funcionar mais rapidamente. Todo o calor, literalmente, voará livremente pelo duto.

Por isso, moradores de residências e casas particulares gastam mais recursos energéticos para aquecimento do que as condições climáticas normais exigem.

O funcionamento instável no período de verão é a principal desvantagem do sistema de ventilação natural

Para organizar um sistema de ventilação desse tipo, são instalados dutos de ar separados de cada cômodo auxiliar para um duto comum. Da cozinha, é necessário instalar dois canais – um da grelha de exaustão sob o teto e outro do exaustor da cozinha.

Além disso, é necessário dar atenção especial a todos os cômodos total ou parcialmente localizados abaixo do nível do solo na casa. Neles, acumula-se o radônio tóxico. Para reduzir a quantidade desse gás perigoso, deve-se instalar um canal de exaustão potente.

Além disso, é preciso cuidar da impermeabilização confiável do porão. Afinal, mesmo o sistema de ventilação de insuflação e exaustão mais eficaz não conseguirá cumprir suas funções se os porões de uma casa particular ou residência estiverem sempre úmidos.

Como aumentar a eficiência?

Existem várias maneiras que podem ajudar a melhorar o funcionamento do sistema de troca de ar com ventilação natural:

• instalar uma válvula especial na entrada do duto;
• montar grelhas com válvulas nos canais de entrada e saída;
• usar um defletor.

A válvula equipada com automação reage até mesmo a pequenas mudanças na umidade do ar. Ela é instalada na entrada do duto de ar dentro do edifício. Quando a umidade aumenta no ambiente, o relé automático é acionado e a válvula interna abre mais o canal.

Em caso de diminuição dos índices, o dispositivo fecha a entrada. O elemento sensível é um sensor que capta sinais do ambiente externo. Ele é instalado do lado de fora da casa.

No período de inverno, a válvula precisa ser fechada adicionalmente. Isso permitirá minimizar a entrada de ar frio no edifício residencial. No entanto, a instalação desse dispositivo não eliminará todas as desvantagens da ventilação natural.

Os dutos de ventilação de exaustão são instalados nas paredes internas estruturais do edifício. É aconselhável agrupar os dutos em pequenos grupos para que a passagem pelo telhado seja organizada em um único tubo.

Outro método eficaz é a instalação de grelhas com válvulas nos canais de entrada e saída das massas de ar. Elas só podem ser controladas manualmente. A posição da válvula deve ser ajustada pelo menos uma vez por estação, quando a temperatura do ar externo muda.

O vento também pode contribuir para o aumento da tiragem nos dutos verticais de exaustão. Para aproveitar a força natural, um defletor é colocado na parte superior do tubo – um dispositivo especial que protege o duto de detritos e precipitação, além de aumentar a tiragem.

A aplicação do defletor permite aumentar o desempenho da chaminé/duto de ventilação em 20%.

Com o defletor, um fluxo de ar é dividido em dois ou mais fluxos com velocidades diferentes. Ele cria uma depressão que, por sua vez, aumenta a diferença de pressão no tubo. Como resultado, o duto de ar extrai melhor o ar viciado.

Características da troca de ar forçada

Se a ventilação natural não proporciona a renovação adequada do ar, em uma casa particular é instalado um potente sistema de alimentação e exaustão.

Ele ajuda a equilibrar os fluxos de ar que circulam continuamente entre os cômodos e o ambiente externo. Essa ventilação garante o fornecimento estável de ar fresco e limpo e a remoção do ar poluído para o exterior.

Descrição da opção de ventilação mecânica

As modernas unidades multifuncionais de ventilação de alimentação e exaustão utilizam ao máximo a energia dos fluxos de ar fornecidos e a convertem em calor.

Esses sistemas realizam uma limpeza profunda do ar de entrada, filtrando completamente poeira, vários alérgenos, bactérias e outros microrganismos nocivos.

O tratamento adicional é realizado com o uso de equipamentos de filtração, absorvedores de ruído de alta eficiência, dispositivos de ionização e umidificação, e às vezes são utilizados aparelhos de aromatização.

Os fluxos de ar que foram tratados são distribuídos pela casa através de dutos de ventilação especiais. O ar limpo preparado entra no quarto, no quarto das crianças, no escritório, na sala de estar, na cozinha, nos banheiros e nas salas auxiliares, e é removido de lá pelo sistema de exaustão.

Os elementos funcionais do sistema com indução forçada de troca de ar são filtros e recuperadores, ventiladores, exaustores, dispositivos de controle e, diretamente, a unidade de ventilação.

A eletrônica integrada permite selecionar e configurar modos de operação ideais do sistema de acordo com os parâmetros de temperatura e umidade e com o tempo. Os controles remotos e os smart controllers simplificam significativamente a operação.

A ventilação mecânica ajuda a prevenir a formação de odores desagradáveis na cozinha, impede o aparecimento de umidade e a propagação de mofo multicolorido, resolve o problema da umidade constante no banheiro e condensação na superfície do piso aquecido, janelas com vidros duplos e blocos de portas.

Blocos potentes com filtros integrados, absorvedores de ruído especiais e aquecedores ocupam muito espaço. Para instalá-los, é necessário liberar espaço no sótão ou no porão de uma casa particular.

Sistemas modernos de ventilação multifuncional com impulso forçado são frequentemente combinados com complexos inteligentes de controle e monitoramento. Tais medidas otimizam o funcionamento dos equipamentos de todos os sistemas de engenharia instalados na casa, permitindo organizar o controle remoto dos aparelhos de forma conveniente para o usuário através da internet.

Ventilação mecânica com recuperação de calor

Em esquemas com recuperação de calor, uma unidade estacionária de insuflação e exaustão é responsável pela troca de ar no edifício. O ar do ambiente externo entra no sistema, depois é limpo de poeira e impurezas por um filtro e é direcionado para o aquecimento principal no recuperador.

As massas de ar são aquecidas até a temperatura necessária em um aquecedor elétrico/aquecedor de água e distribuídas por toda a casa através de dutos de ventilação robustos de aço galvanizado.

O sistema com recuperação de calor garante alta qualidade do ar na residência durante todo o ano. Em baixas rotações dos ventiladores em funcionamento, as unidades estacionárias de insuflação e exaustão operam praticamente sem ruído.

A automação permite gerenciar de forma flexível o funcionamento do equipamento: regular a entrada de ar, definir uma temperatura confortável, alterar a velocidade dos fluxos de ar.

A recuperação é o uso racional da energia térmica do ar de exaustão para aquecer posteriormente o ar de insuflação. Isso permite reduzir em até 85% os custos de calor para aquecer o fluxo de ar do ambiente externo durante o período de inverno.

A manutenção técnica de tal instalação consiste na troca regular dos filtros. Recomenda-se substituir os novos elementos para limpeza do ar da poeira uma vez por trimestre.

Sistema sem recuperação de calor

Para organizar uma ventilação funcional de insuflação e exaustão sem recuperador de ar, são utilizados vários sistemas de exaustão e uma unidade central de insuflação. O ar externo é aquecido ou resfriado, depois passa pela limpeza em um filtro e, em seguida, é distribuído pelas salas através de uma rede de dutos.

A remoção das massas de ar pesadas e residuais é feita por exaustores em ambientes de serviço e técnicos. Tais sistemas são parcialmente naturais e parcialmente forçados. Eles funcionam por tiragem natural e graças a ventiladores de duto.

Os esquemas de insuflação e exaustão sem recuperação de calor garantem o aquecimento e a limpeza do ar que entra na casa, mas consomem uma grande quantidade de energia no tratamento constante dos fluxos de ar.

Tipo combinado de sistema

A ventilação combinada é implementada principalmente como um esquema com entrada natural e exaustão mecânica, ou seja, forçada, das massas residuais.

O ar fresco entra nos quartos através de válvulas devido à depressão criada pelos exaustores. Nesse processo, não há pré-aquecimento das massas de ar de entrada. Mas isso não é um problema se um elemento de aquecimento adequado for instalado sob a válvula – um radiador aberto.

A exaustão mecânica em uma casa particular é realizada por ventiladores, geralmente de duto. Pode haver vários, mas às vezes um é suficiente.

Para garantir uma circulação eficiente dos fluxos de ar, os exaustores devem funcionar sem interrupções. Para economizar energia, são conectados ao sistema controladores de velocidade com controle automático/manual.

A entrada dos fluxos de ar na casa é organizada de forma natural. Para isso, são utilizadas válvulas de entrada de ar de parede ou janela especiais. A construção desses dispositivos não prevê a presença de elementos móveis.

Os especialistas caracterizam a ventilação combinada como funcional, relativamente barata e fácil de operar. A localização do equipamento auxiliar não requer muito espaço. Além disso, todos os elementos funcionais necessitam de manutenção mínima.

Entre as desvantagens do sistema do tipo combinado, destacam-se a ausência de filtragem e aquecimento do ar de entrada, bem como as taxas mínimas de troca de ar.

Regras para elaboração de projeto de ventilação

O funcionamento completo do sistema de ventilação depende diretamente do cálculo preciso dos parâmetros técnicos e de um projeto bem elaborado de circulação dos fluxos de ar na casa.

O desenvolvimento de um esquema de posicionamento dos equipamentos e da tubulação permite incluir no projeto os dutos para exaustão do ar viciado. Além disso, será conveniente ajustar a altura dos tetos nos cômodos considerando o espaço adicional para a passagem dos tubos de saída.

O cálculo da ventilação e aspiração deve ser realizado ainda na fase de planejamento arquitetônico do imóvel residencial

Se a instalação da ventilação for feita durante a reforma/reconstrução do edifício, é necessário abrir rasgos nas paredes para os dutos de ventilação ou instalar poços anexos maciços, que não são nada estéticos.

É na fase de projeto de engenharia do sistema de troca de ar que são definidas as soluções técnicas básicas:

• o método de distribuição dos fluxos de ar na casa;
• o tipo de ventilação e poços de exaustão;
• a presença de equipamentos de filtragem.

No entanto, ao calcular o sistema de ventilação, a infiltração não é levada em consideração, pois sua contribuição para a circulação dos fluxos de ar é insignificante.

Alguns materiais de construção e estruturas de fechamento podem permitir a passagem de ar sem dispositivos especiais. Esse processo é chamado de infiltração natural ativa, que é obrigatoriamente considerada no desenvolvimento do esquema de aquecimento da casa.

Muitos fatores influenciam a qualidade do ar em ambientes residenciais e auxiliares. Ao desenvolver um projeto de ventilação, além das características estruturais da edificação particular, são levados em conta vários padrões geralmente aceitos e indicadores objetivos. As preferências pessoais do proprietário da casa e o orçamento disponível também desempenham um papel importante nesse processo.

O projeto de sistemas de ventilação é realizado de acordo com o seguinte plano:

1. Na fase inicial, elabora-se o termo de referência.
2. O segundo passo é a escolha do conceito ideal de troca de ar em uma casa particular.
3. A próxima etapa é o desenvolvimento de um esquema com o cálculo do nível de ruído gerado pela ventilação, o cálculo da seção transversal e a seleção de dutos de ar com os parâmetros necessários.
4. Em seguida, vem a preparação do desenho para aprovação pelo cliente.
5. A última etapa é a elaboração final e entrega do esquema de ventilação pronto.

É necessário evitar situações em que, para realizar reparos ou inspeções periódicas dos equipamentos, seja preciso desmontar partes das estruturas de construção ou do acabamento decorativo. Portanto, é melhor instalar filtros, aquecedores, ventiladores e outros componentes do sistema em uma sala técnica especial.

Isso também resolverá o problema de organizar um isolamento acústico eficaz da unidade de ventilação em funcionamento.

Durante o desenvolvimento da documentação do projeto, é necessário estudar adicionalmente as questões de operação e manutenção futuras do sistema de ventilação.

Se não seguir modelos, mas desenvolver um conceito individual de instalação de ventilação para um objeto de construção específico, é possível garantir um fornecimento estável de ar limpo para todos os ambientes internos e a exaustão do ar contaminado.

Ao desenvolver o esquema de ventilação, é necessário enfatizar algumas características técnicas:

• os volumes das massas de ar de exaustão e de insuflação devem ser equilibrados;
• o ar fresco e limpo é fornecido apenas para os cômodos residenciais, e o ar usado é removido das áreas auxiliares;
• não é permitido combinar a exaustão da cozinha e do banheiro em um único duto de ventilação;
• a velocidade do fluxo de ar nos tubos de exaustão e nos dutos principais não deve exceder 6 m/s. Na saída da grade, o valor máximo é de 3 m/s;
• os poços de ventilação que passam ao ar livre devem ser isolados com materiais de isolamento com espessura de pelo menos 5 cm.

Os especialistas recomendam escolher um esquema básico de insuflação e exaustão. A ventilação instalada desse tipo será eficaz no fornecimento de ar fresco e na filtragem do ar interno.

Uma abordagem correta para a instalação da circulação de massas de ar ajudará a criar um microclima favorável e confortável na casa.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo explica por que a ventilação é necessária em toda casa particular e por que não se deve permitir a mistura dos fluxos de ar de entrada e exaustão:

Neste vídeo é mostrado claramente como organizar corretamente a entrada e a exaustão de ar em um sistema de ventilação natural de uma casa de campo:

Vídeo sobre como funciona a ventilação de entrada e exaustão de potência adequada com recuperação de energia térmica, usando como exemplo o sistema profi-air do fabricante alemão FRANKISCHE:

Após estudar os princípios de funcionamento dos sistemas de ventilação, é perfeitamente possível organizar a troca de ar em um pequeno edifício de um andar por conta própria. No entanto, o projeto e instalação de ventilação em amplas casas de campo é melhor deixar para profissionais. Afinal, o sistema instalado não deve apenas funcionar, mas também cumprir as tarefas planejadas.

Uma ventilação adequadamente instalada resolverá os problemas de ar parado e a sensação desagradável de mofo em uma casa particular.

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