Ventilação no porão: tecnologia de instalação de um sistema de ventilação adequado

A conservação dos itens armazenados no porão, e às vezes o bem-estar e a saúde dos proprietários, depende de quão bem a ventilação funciona. Para criar um sistema de troca de ar que funcione corretamente, é necessário compreender alguns processos físicos e conhecer a tecnologia de instalação.

Nós explicaremos como organizar um sistema de exaustão de ar viciado de ambientes subterrâneos e garantir o fornecimento de ar fresco vindo de fora. No artigo apresentado para leitura, são descritos detalhadamente os modos e métodos de implementação testados na prática. Seguindo nossas recomendações, você poderá organizar perfeitamente o porão.

A função da ventilação de ambientes subterrâneos

Os porões são usados para armazenamento prolongado de itens com requisitos especiais de condições ambientais. A temperatura em ambientes fechados subterrâneos quase sempre se mantém entre +5 e +12 graus Celsius.

Os níveis de umidade podem variar significativamente, geralmente dependendo das condições externas. Com a ventilação, é possível ajustar esses parâmetros para os valores necessários.

Manutenção da temperatura adequada

O regime de temperatura de uma adega bem construída e isolada é formado pela troca de calor entre as paredes, o piso e o ar presente nela. O teto geralmente é isolado, portanto sua influência na mudança de temperatura dentro da estrutura é mínima.

As variações sazonais da temperatura do solo são significativamente menores do que as atmosféricas, o que possibilita o estabelecimento de um microclima constante no ambiente. O aquecimento ou resfriamento do ar dentro da adega ocorre lentamente devido à baixa condutividade térmica do solo.

A construção clássica de uma adega prevê a troca de calor entre o ar presente nela e o solo que constitui o piso e as paredes do ambiente. A influência da temperatura atmosférica é excluída pelo uso de isolamento.

Se necessário, é possível usar a ventilação para alterar a temperatura. Considerando que a estrutura está subterrânea, para resfriar a adega no inverno, o movimento natural do ar é suficiente, enquanto no verão é melhor estimular o fluxo de ar com o uso de ventiladores.

Solução do problema do excesso de umidade

O problema mais comum do microclima da adega é o excesso de umidade. A evaporação por radiação solar ou ação do vento é impossível, portanto a ventilação é o principal método de secagem de ambientes enterrados no solo.

As formas de entrada de umidade podem ser divididas em três tipos:

• A umidade pode entrar na adega na forma de água através das paredes, piso ou teto na ausência ou violação da camada de impermeabilização. Na maioria das vezes, isso ocorre na primavera durante o degelo da neve.
• Fontes internas de umidade podem ser objetos ou produtos presentes no ambiente. Legumes e frutas, especialmente no estágio inicial do processo de armazenamento, liberam vapores. A umidificação do ar também ocorre durante o processo de fermentação, na respiração das abelhas, se a adega for usada como abrigo de inverno para abelhas, e em muitos outros casos.
• No período de primavera-outono, quando a temperatura no porão é significativamente mais baixa do que a externa, a fonte de umidade é o condensado. Portanto, para o uso correto da ventilação, é necessário conhecer as leis físicas da condensação e evaporação.

O processo de remoção de umidade através da ventilação é lento. Portanto, antes de iniciar este procedimento, é necessário determinar a causa do aumento da umidade no porão e, se possível, eliminá-la.

A evaporação da umidade durante a ventilação ocorre lentamente, portanto, se a causa do aparecimento de água no porão não for eliminada, o procedimento de secagem não terá efeito algum.

Redução da concentração de gases perigosos

Outra razão para a ventilação dos ambientes é a necessidade de alterar a composição química do ar. Assim, como resultado do armazenamento de produtos agrícolas, ocorre a liberação de vários odores, e quando eles apodrecem, bem como quando há abelhas ou tanques de fermentação no porão, o dióxido de carbono é abundantemente liberado, substituindo o oxigênio.

Em porões mal ventilados, é possível o acúmulo de gases de outra natureza. A concentração excessiva de dióxido de carbono (CO₂), metano, monóxido de carbono (CO) ou sulfeto de hidrogênio pode causar deficiência de oxigênio no sangue, asfixia e, consequentemente, perda de consciência. Em caso de não prestação de socorro imediato, pode ocorrer morte.

Na ausência de circulação interna de ar, a concentração de gases pesados perigosos ocorre no ponto mais baixo do porão. Portanto, se para remover odores estranhos basta uma simples ventilação, para reduzir a concentração de gases cujo peso específico em relação ao ar atmosférico é maior que um, é necessária uma ventilação com a abertura de entrada de ar localizada a uma curta distância do chão.

Caso haja pré-condições para concentração excessiva de gases pesados no porão, é necessário realizar a ventilação obrigatória do ambiente antes de visitá-lo, ou usar sensores ou analisadores de gás para determinar a necessidade de ventilação.

O processo de fermentação alcoólica leva à liberação ativa de dióxido de carbono. Devido à necessidade de manter uma temperatura externa constante, os tanques de fermentação são frequentemente colocados em porões. Na ausência de ventilação adequada, isso às vezes leva à asfixia dos proprietários do porão.

Fundamentos teóricos da remoção de umidade

No caso em que o objetivo principal da troca de ar é secar o ambiente, do ponto de vista da física, a tarefa pode ser formulada da seguinte forma: é necessário instalar a ventilação no porão de forma que a massa absoluta de umidade que entra seja menor do que a que sai.

Descrição física dos processos de condensação e evaporação

Existem três termos principais cuja essência você precisa entender para compreender a natureza da condensação e evaporação da umidade do ar:

• A umidade absoluta mostra a massa de vapor d'água contida em um metro cúbico de ar. Este valor é expresso em g/m³.
• A umidade relativa mostra a relação entre a massa atual de vapor d'água e a massa máxima possível, sob pressão e temperatura constantes. É expressa em porcentagem.
• A temperatura do ponto de orvalho mostra o valor da temperatura no qual, ao ser reduzida, o vapor d'água contido no ar atinge o estado de saturação e inicia-se o processo de condensação.

Em relação à adega, o processo de condensação pode ser descrito da seguinte forma. A uma determinada temperatura, o ar possui certos valores de umidade absoluta e relativa.

Ao diminuir a temperatura, o valor da umidade absoluta permanece inalterado, enquanto a umidade relativa aumenta. Quando a umidade relativa atinge o valor de 100%, ocorre o ponto de orvalho e começa a liberação de umidade na forma de condensado.

Quanto menor a temperatura do ar, menor a quantidade de umidade que ele é capaz de reter em suspensão quando totalmente saturado

O processo de evaporação é o seguinte: quando o ar com umidade relativa inferior a 100% entra em contato com a água, ocorre a saturação com umidade, que pode continuar até que a umidade relativa atinja o valor de 100%. Quanto maior a temperatura do ar, maior a quantidade de umidade que ele pode absorver durante a evaporação.

Secagem de ambientes subterrâneos no verão

Em tempo seco e quente, há a tentação de abrir temporariamente a adega úmida e deixar entrar ar quente e seco para remover o condensado. Este é um dos erros mais comuns, que leva ao efeito contrário – a entrada de umidade da atmosfera para o subterrâneo.

Por exemplo, durante o dia, com um anticiclone e temperatura do ar de +32 graus Celsius e umidade relativa de 40%, há uma sensação de ar seco. Na adega com temperatura de +12 graus e umidade relativa de 100%, há uma sensação de umidade. No entanto, a umidade absoluta externa com esses parâmetros será maior do que dentro do ambiente.

Ao entrar, o ar quente começará a esfriar. A temperatura do ponto de orvalho, com os parâmetros acima do ar externo, será de 16 graus. Portanto, durante o período de redução da temperatura de 16 graus para 12, ocorrerá condensação de umidade, e a umidade relativa do ar será de 100%.

Além disso, a umidade do ar na adega permanecerá no mesmo nível máximo, ocorrerá um influxo adicional de água devido à condensação

A secagem de espaços subterrâneos por meio de ventilação deve ser realizada corretamente por um longo período. O volume de ar que passa pelos espaços deve garantir mínimas quedas de temperatura, para que, com baixos valores de umidade relativa, ocorra o processo de evaporação.

No entanto, após o término do período de ventilação, devido à troca de calor com as paredes e o piso, ocorrerá uma redução gradual da temperatura e a condensação da água presente no ar.

Portanto, a remoção temporária de umidade com o uso de ventilação durante o período quente do ano é realizada nos seguintes casos:

• a quantidade de umidade no porão excede claramente o volume que estará presente após a condensação da água do ar atmosférico;
• é necessário criar condições para interromper processos intensos de decomposição, propagação de mofo e fungos;
• é necessário realizar um tratamento antifúngico, que é mais eficaz quando o antisséptico é aplicado em superfícies secas.

A remoção do condensado do porão durante o período quente do ano é feita por métodos alternativos. Pode-se utilizar a coleta de umidade com substâncias que possuem boas propriedades higroscópicas (absorventes de água), como cinzas ou serragem.

Ao mesmo tempo, sempre que possível, é necessário excluir a troca de ar externa, se isso não contradizer a observância de outros parâmetros do microclima do ambiente.

As gotas de condensado do teto são mais facilmente recolhidas com um pano seco. No verão, esta é a maneira mais eficaz de combater a umidade no porão.

Congelamento da umidade no inverno

Em temperaturas negativas, a umidade absoluta do ar é baixa. Portanto, o método mais eficaz para remover a umidade com ventilação, que é incorretamente chamado de “congelamento”, é garantir a entrada de ar gelado no porão.

Assim, mesmo se a uma temperatura de -10 graus Celsius o ar tiver a umidade máxima possível (2,36 g/m³), após seu aquecimento no ambiente para valores de +5 graus, o valor da umidade relativa será de apenas 30%. Um metro cúbico desse ar será capaz de evaporar 4,5 gramas de água no porão.

Como para praticamente qualquer porão é indesejável que a temperatura caia para valores negativos, a entrada de ar gelado deve ser feita em pequenas quantidades.

Ele desloca o ar úmido do ambiente e se mistura com o restante. Em seguida, é necessário esperar o aumento da temperatura para valores normais e então o procedimento pode ser repetido.

Ao secar o porão com ar gelado, é importante não permitir que a temperatura caia abaixo de zero por um longo período. O efeito do frio sobre os vegetais não é menos prejudicial do que o excesso de umidade.

Esse método é aplicado de forma eficaz no outono, após o armazenamento da colheita, abrindo a ventilação por um período à noite.

Aspectos técnicos da instalação de ventilação

A implementação tecnicamente correta de um sistema de ventilação para adegas, juntamente com a compreensão das regras de uso, permitirá garantir o microclima desejado no ambiente. Para pequenas construções, é possível realizar todo o trabalho por conta própria, possuindo habilidades básicas na área da construção.

Você poderá conhecer as particularidades do cálculo do sistema de ventilação para diferentes tipos de ambientes lendo o artigo recomendado.

Posicionamento dos dutos de ar e sua manutenção

Como dutos de ar, geralmente são usados tubos plásticos ou metálicos. O plástico exige resistência a baixas temperaturas. Isso é necessário para evitar quebras no inverno devido a impactos mecânicos, como a limpeza de acúmulo de gelo.

Normalmente, para fins de ventilação de ambientes subterrâneos, são usados dois tubos, um dos quais funciona para entrada de ar e o outro para exaustão. O uso de um único tubo resulta em um volume muito menor de ar circulante.

É desejável posicionar as saídas dos tubos em extremos opostos da adega. Nesse caso, ocorre uma ventilação uniforme de toda a área do ambiente, sem formação de zonas de ar estagnado.

A entrada da ventilação de insuflação geralmente é posicionada perto do chão do ambiente, enquanto o ponto de captação de ar fica mais próximo ao teto. Isso é necessário para respeitar as leis físicas do funcionamento da circulação natural do ar. Uma exceção é a colocação da entrada do tubo de exaustão perto do chão para uma remoção mais eficaz de gases pesados perigosos.

Ao posicionar as saídas externas próximas ao solo, é necessário monitorar o nível de neve, pois a formação de um monte de neve acima do nível do tubo pode interromper a ventilação. O ar úmido que sai do ambiente causa a formação de acúmulo de gelo no tubo de exaustão, o que pode reduzir a velocidade do fluxo de ar ou até mesmo parar a ventilação.

Esquema de troca de ar com posicionamento correto e incorreto dos tubos em planta. No caso de geometria complexa da adega, pode ser necessário usar múltiplos pontos de entrada ou saída de ar.

A limpeza do acúmulo de gelo às vezes é uma tarefa difícil devido à presença de gelo ou depósitos de alta densidade. Para facilitar o trabalho, no outono, pode-se inserir uma haste metálica rígida de 8 a 12 mm de diâmetro dentro do tubo. Em caso de obstrução total da seção do tubo pelo gelo, com movimentos de vai e vem e rotação da haste, pode-se iniciar o procedimento de limpeza da exaustão.

Se o tubo de exaustão estiver vertical, sob sua extremidade localizada na adega, deve-se colocar um recipiente para coletar o condensado e os fragmentos de neve e gelo que caem durante a limpeza do tubo.

As batatas sob o tubo de exaustão ficam molhadas devido ao condensado que cai sobre elas. Para evitar isso, é necessário colocar um recipiente sob a abertura do tubo para coletar a água.

Circulação de ar natural e forçada

Na grande maioria dos casos, utiliza-se ventilação natural em pequenos espaços subterrâneos. No inverno, a física do processo de circulação da massa de ar baseia-se na diferença de densidade entre o ar frio e o ar quente. Para isso, a saída do tubo de entrada é posicionada perto do chão, e a entrada do tubo de exaustão, perto do teto.

A área da seção transversal dos dutos de ar é calculada com base no volume de troca de ar necessário para o ambiente específico e na velocidade calculada do fluxo de ar nos tubos.

Para ajustar o volume de ventilação, é melhor usar uma seção transversal do tubo ligeiramente maior que a calculada, juntamente com um registro. Ele pode ser instalado tanto no tubo de entrada quanto no de exaustão.

Um método conhecido desde os tempos antigos com uma vela acesa colocada sob o tubo de exaustão. O ar quente sobe, aumentando significativamente a tiragem.

A ventilação natural funciona mal no verão e também demora a remover gases com massa específica maior que a do ar comum. Nesse caso, para criar pressão de ar, constrói-se um tipo de ventilação forçada instalando ventiladores axiais.

Os ventiladores podem ser instalados tanto no tubo de exaustão quanto no de entrada, ou em ambos. Em caso de alta umidade no porão, recomenda-se não instalar o ventilador no tubo de exaustão devido à possível avaria rápida pela ação da umidade.

Remoção de umidade usando zonas de condensação

Existe um método para remover a umidade do porão no inverno que não requer tubos ou aberturas para entrada e saída de ar. Consiste na formação de zonas de condensação de umidade e sua posterior remoção. Este método não é de ventilação, mas de circulação, pois não há troca de ar entre o ambiente e a atmosfera.

A implementação mais simples desse método consiste no uso de uma cortina do lado de fora da porta entreaberta do porão. O ar quente que sai do porão por uma pequena abertura é resfriado ao entrar em contato com a cortina fria, onde fica o condensado na forma de geada e crosta de gelo. O ar frio e seco retorna para o ambiente.

O uso do esquema com cortina evita a instalação de dutos de ar do porão para o exterior. No entanto, esse sistema não é automático – é necessário remover periodicamente a crosta de gelo.

Ao usar esse método, periodicamente será necessário afastar a cortina, fechar a porta, quebrar a crosta de gelo e removê-la para fora. Como cortina, deve-se usar um pano grosso capaz de suportar um peso de até 20 kg de neve acumulada por metro quadrado de área.

As regras e tecnologias de construção de sistemas de ventilação são apresentadas no próximo artigo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Problema de condensação de umidade no verão e métodos para eliminá-la:

Vídeo #2. Montagem e instalação do ventilador no tubo de exaustão:

Para o funcionamento de qualidade do sistema de ventilação, é necessário abordar cuidadosamente o estudo dos fundamentos físicos da circulação do ar, bem como sua condensação e evaporação. Já o dispositivo tecnológico de troca de ar não é complicado e, para ambientes pequenos, sua implementação é possível com as próprias mãos.

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