Tiragem reversa na ventilação de casa particular: por que a ventilação funciona ao contrário e como corrigir

Para criar condições confortáveis, é necessário um fluxo suficiente de ar fresco. Com o funcionamento inadequado do sistema de troca de ar, pode ocorrer tiragem reversa na ventilação de uma casa particular, o que afeta negativamente seu microclima.

Nesse caso, é necessário entender e eliminar as causas da mudança de direção do fluxo. Vamos analisar as causas do aparecimento de tiragem reversa no sistema de ventilação da casa e as formas de eliminá-las.

Causas do surgimento da tiragem reversa

A tiragem reversa ocorre quando há erros no projeto do sistema de ventilação ou na sua execução insuficientemente qualificada. Mas como o ar possui propriedades físicas bem estudadas, é fácil identificar as causas do problema e encontrar formas de eliminá-lo.

Lei da conservação do volume na ventilação

Ao modelar a troca de ar para pequenos volumes, típicos de casas particulares, pode-se desconsiderar parâmetros do ar como taxa de compressão e densidade não uniforme.

Nesse caso, a lei física fundamental da ventilação de entrada e exaustão pode ser formulada da seguinte forma: a diferença entre o volume de ar que entra e o que sai em qualquer período de tempo é igual a zero.

A ventilação de exaustão é instalada nos locais de maior concentração de aerossóis poluentes. São o banheiro, a cozinha e as áreas de serviço. Alguns exaustores são equipados com ventiladores para aumentar forçadamente o volume de ar removido.

A ventilação de insuflação é instalada nos cômodos residenciais para fornecer ar fresco aos locais de permanência constante das pessoas. Geralmente, é do tipo forçado com volumes de fluxo de entrada pré-definidos.

Isso é necessário para manter com precisão os parâmetros do microclima, como temperatura, umidade e regime de oxigênio.

Antes de projetar o sistema de circulação de ar ou implementar novos equipamentos de ventilação, é necessário, com base em um esquema semelhante, realizar o cálculo e analisar as capacidades das entradas e exaustões de passar os volumes de ar obtidos.

Assim, na maioria das vezes, os volumes de entrada de ar em diferentes locais da casa são fixos, enquanto a distribuição do ar de saída pelas aberturas é variável.

Se em um determinado momento uma parte do sistema de exaustão permite um fluxo maior do que a ventilação de insuflação fornece, ocorre uma compensação do volume faltante através das aberturas destinadas à saída de ar.

Antes da instalação de exaustores, é necessário realizar cálculos aritméticos simples que mostrarão o balanço de ar em diferentes combinações de funcionamento dos dispositivos.

Para evitar esse cenário, ao desenvolver o sistema de ventilação, é necessário realizar o seguinte conjunto de ações:

• instalar uma válvula de retenção em cada abertura de exaustão para evitar a entrada de ar através dela;
• organizar uma ou mais aberturas de entrada de ar de reserva do tipo natural para compensar o volume faltante.

A seção das aberturas dos dispositivos de entrada de ar de reserva deve ser calculada de forma que, no total, possam compensar o volume máximo de ar faltante. Cada uma delas deve ser equipada com válvula de retenção para evitar o fluxo de saída de ar. Isso pode causar congelamento e entupimento das entradas de ar no inverno.

Troca de ar não considerada com o exterior

A filtragem desempenha seu papel no equilíbrio de ar da casa – a passagem não controlada de ar através de fendas e vãos. Se esse fenômeno for intenso, não é possível realizar cálculos precisos dos parâmetros do sistema de ventilação.

Além disso, a infiltração (filtragem direcionada para dentro) permite que o ar penetre no ambiente sem ser tratado por filtros de poeira e sem aquecimento até a temperatura necessária no inverno. Portanto, esse fenômeno deve ser completamente eliminado ou ter sua influência na circulação geral de ar tornada insignificante.

A filtragem de ar através de vãos é facilmente detectada no inverno com um termovisor. A filmagem interna mostrará pontos frios de infiltração, e a externa, pontos quentes de exfiltração.

Janelas abertas, varandas e portas de sótão criam troca de ar adicional. Não é possível calculá-la de forma confiável com antecedência, pois a velocidade e até mesmo o vetor do fluxo dependem de vários fatores, principalmente da temperatura externa e interna, bem como da direção e intensidade do vento.

A única solução ao detectar a ocorrência de tiragem reversa nos dutos de ar pode ser a instalação de válvulas de retenção.

No período frio, a chaminé serve como um dispositivo de exaustão adicional de potência variável. Por ela, o ar quente com produtos de combustão sai para o exterior, contribuindo significativamente para o valor total do volume do fluxo de exaustão.

O volume de ar que sai pela chaminé depende da potência da caldeira. Para produtos de fábrica, é fácil calculá-lo, pois o manual contém tabelas que indicam a seção mínima da chaminé e a velocidade de liberação dos produtos de combustão para um modelo específico.

Se o forno ou a caldeira foram fabricados de forma independente, o valor aproximado do volume de ar extraído deve ser obtido a partir da documentação técnica de um dispositivo com parâmetros semelhantes.

Na documentação técnica das caldeiras, pode ser indicada a necessidade de volume de ar consumido. Se essa informação não estiver disponível, é necessário multiplicar a velocidade de saída dos gases de combustão pela seção transversal da chaminé.

Se considerarmos a chaminé como um duto de exaustão, sua especificidade é a impossibilidade de instalar uma válvula de retenção nela. Uma alternativa pode ser um exaustor de fumaça integrado, mas apenas se sua instalação for tecnicamente possível. Então, o aquecimento pode ser incluído no modelo como uma exaustão com ventilador.

O cálculo do balanço de ar na presença de uma chaminé deve ser abordado com responsabilidade. Mesmo uma reversão única do fluxo pode arruinar completamente o interior do ambiente. Além disso, com uma chama grande, existe o risco de incêndio, bem como a possibilidade de envenenamento de pessoas pelos produtos da combustão.

Problemas típicos na organização da troca de ar

A redução da velocidade do fluxo em relação ao valor calculado, mesmo em uma única entrada de ar ou exaustão, leva a um desequilíbrio na circulação de ar na casa. Isso afeta o funcionamento dos outros dispositivos, nos quais ocorrem mudanças compensatórias nos parâmetros do fluxo, podendo inclusive ocorrer reversão.

Portanto, é necessário inspecionar todos os pontos de entrada e saída de ar e, então, será possível descobrir por que a ventilação geral da casa está funcionando, direcionando o fluxo na direção oposta.

Este exemplo mostra claramente que, mesmo ao estabelecer uma dependência da ocorrência de tiragem reversa (no banheiro) em relação a alguma condição (ligar o exaustor da cozinha), a causa pode ser outra. Portanto, é necessário verificar toda a ventilação.

Redução do volume de ar que entra

A diminuição da velocidade do ar na unidade de entrada de ar com ventilador pode ser causada pelos seguintes motivos:

• Perda de potência do motor, vibração do ventilador e outros sinais de desgaste do equipamento. É necessário realizar reparos e eliminar as falhas identificadas.
• Falha na configuração dos parâmetros do sistema. É necessário reconfigurar o sistema ou reparar o bloco de controle.
• Sujeira nos filtros. A causa mais comum da redução da potência da ventilação de entrada. É necessária limpeza ou substituição do inserto.
• Sujeira nos ventiladores. Como resultado do acúmulo de sujeira, a geometria das pás é alterada. Então, com o mesmo número de rotações, a característica de pressão do dispositivo diminui.
• Redução da seção transversal útil do canal. Pode ocorrer em qualquer ponto do sistema de admissão através do qual o ar passa: tubo, recuperador, aquecedor, etc. É necessário realizar a limpeza regular de manutenção.
• Fechamento parcial ou total da grade externa. A grade filtrante pode estar obstruída por insetos, folhas e outros detritos. No inverno, é possível que seja coberta por neve. Portanto, é necessário verificar periodicamente sua capacidade de passagem.

Na ventilação de admissão natural, uma causa frequente que leva à entrada insuficiente de ar e, às vezes, ao surgimento de tiragem inversa, é o efeito do ar rarefeito do lado externo.

Esse fenômeno pode ocorrer no lado sotavento do edifício. Pode ser eliminado usando barreiras especiais próximas à abertura de captação de ar.

Para evitar a criação de uma zona de rarefação próxima à abertura de admissão, é necessário colocar uma pequena cerca. No entanto, no inverno, será necessário remover a neve com mais frequência.

Falhas na exaustão e sua eliminação

As causas do mau funcionamento do exaustor de tipo forçado são as mesmas do dispositivo de admissão. Mas na maioria das vezes o problema surge não devido à sujeira dos filtros (que nem sempre são instalados no exaustor), mas devido ao estreitamento da seção transversal útil do duto de ventilação.

Diferentemente do ar fresco, o fluxo de exaustão carrega umidade, vapores, pequenas gotículas de gordura que aderem às paredes do duto de ventilação.

Com o tempo, formam-se incrustações na parte interna, criando resistência aerodinâmica, o que leva à redução do volume de ar de exaustão. Enquanto isso, o próprio dispositivo de exaustão pode funcionar corretamente.

Em casas particulares, o duto de ventilação é projetado de modo que seja possível realizar sua inspeção visual sem muito esforço. Isso deve ser feito 2 a 3 vezes por ano e, ao detectar estreitamentos, limpá-los por conta própria ou com a ajuda de funcionários de organizações que oferecem esses serviços.

Existem regras para a localização dos tubos do sistema de exaustão no telhado. Se forem ignoradas, dependendo das condições climáticas, pode ocorrer pressão do vento, o que leva à desaceleração da velocidade de ventilação ou até mesmo à inversão da tiragem.

O indicador que aponta exatamente para essa causa são problemas variáveis, não constantes, com a troca de ar.

A posição das chaminés em relação aos elementos do telhado é regulamentada pelo item 6.6.12 da SNiP 41-01-2003 “Aquecimento, ventilação e ar condicionado”. Está prescrito neste documento com base em cálculos de pressão do vento, portanto pode ser aplicado também para tubos de ventilação.

As regras para a localização dos tubos no telhado são bastante simples, portanto, é possível ventilar através da cobertura praticamente em qualquer ponto. Será necessário apenas respeitar a altura adequada.

Frequentemente ocorre uma situação em que, durante a construção da casa, todas as normas para a colocação das saídas de ventilação foram seguidas, mas posteriormente houve uma alteração na paisagem que levou à formação de zonas de obstrução do vento:

• modificação da geometria do telhado (incluindo a instalação de antena parabólica);
• construção de uma edificação alta nas proximidades;
• uma árvore que cresceu nas proximidades.

Nesse caso, é possível transferir a saída do duto de ventilação para outro local, aumentar a altura do tubo ou tentar eliminar a causa que cria a zona de obstrução do vento.

Também é necessário verificar a qualidade do funcionamento do defletor. Se ele apresentar danos mecânicos ou, devido a uma fixação inadequada, tiver alterado sua posição em relação ao tubo, isso também pode ser a causa dos problemas. É possível aumentar significativamente a tiragem substituindo o defletor comum por um rotativo.

Reversão no sistema de dutos

Em casas particulares, difundiu-se o sistema de dutos de ar que conecta várias aberturas de exaustão a uma única chaminé de ventilação. Alguns pontos podem ser equipados com dispositivos de extração forçada de ar, como exaustor de cozinha ou ventilador de duto.

O surgimento de tiragem reversa em uma das ramificações do duto de ar pode ser causado não apenas pelos problemas descritos acima com a exaustão geral, mas também pela redistribuição do vetor de fluxo dentro do sistema de canais de ventilação.

O funcionamento de exaustores potentes cria um fluxo de alta velocidade e aumenta a pressão no duto de ar. Portanto, o ar é direcionado para todas as aberturas de ventilação abertas.

Para evitar esse cenário, utiliza-se a instalação de válvulas de retenção para cada uma das ramificações do duto de ar. Esses dispositivos permitem o fluxo em uma direção e fecham a seção do canal quando ocorre reversão.

Geralmente, durante a instalação do duto de ar, os técnicos instalam válvulas de retenção. Pode não haver uma no caso de uma inserção adicional de ramificações, se a instalação foi feita posteriormente. Nesse caso, é necessário instalar tal dispositivo. Isso pode ser feito por conta própria, sem reformar todo o sistema de dutos.

Para isso, é necessário:

1. Adquirir uma válvula de tamanho adequado.
2. Desmontar o sistema de dutos no local onde ela será instalada.
3. Cortar uma parte do duto retangular ou do tubo flexível com o comprimento da válvula.
4. Montar o sistema com a válvula.
5. Verificar sua estanqueidade.

Se a válvula de retenção está instalada, mas ocorre tiragem reversa, isso significa que o dispositivo está com defeito.

As causas podem ser várias:

• aparecimento de uma fenda na membrana, na aba ou na carcaça da válvula;
• desgaste das peças móveis, resultando na não vedação da aba ou da membrana;
• entrada de detritos sólidos (por exemplo, um pedaço de papel ou um besouro grande), que impede o fechamento completo do dispositivo.

Em todo caso, é necessário desmontar parte do duto de ar e remover a válvula. Se não for possível repará-la, adquira um dispositivo do mesmo tamanho e remonte o duto de ar.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Como fazer ventilação de entrada para evitar tiragem reversa em exaustores:

O funcionamento correto da ventilação de exaustão e, especialmente, da ventilação de entrada é a chave para evitar a tiragem reversa. Para isso, é necessário inspecionar periodicamente os dispositivos e medir a velocidade do fluxo.

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