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EN 16798 et al: humidade nos regulamentos europeus
Introdução
Existem vários regulamentos internacionais para os sistemas de AVAC em áreas residenciais e não residenciais. Do ponto de vista do edifício, o mais importante é a série de normas EN 16798. O seu foco principal é sempre a qualidade do ar nos espaços e a higiene do ar. Enquanto isso, a operação com eficiência energética também se tornou cada vez mais importante. Os requisitos de regulamentos, normas ou diretrizes dizem respeito a procedimentos de teste e medição para entrega, execução e operação, higiene, inspeções de higiene ou manutenção e serviço dos sistemas.
Mas qual é o significado real da humidade interior em normas e legislação internacionais e qual é a situação atual? Vamos ver um exemplo: Desde o dia 1 de janeiro de 2018, que são aplicáveis, na Europa. novos valores mínimos de recuperação de calor para sistemas de ventilação não residenciais. Para sistemas de circuito fechado, isso é 68%, para permutadores de calor rotativos e de placas 73%. Isso é estipulado pela Diretiva relativa ao Ecodesign, ou mais precisamente a sua implementação pelo Regulamento da UE 1253/2014, “Requisitos de ecodesign para unidades de ventilação”.
As associações industriais europeias Eurovent e EVIA estão atualmente a trabalhar na incorporação da recuperação da humidade no Regulamento da UE, juntamente com medidas de melhoria de eficiência para sistemas de ventilação não residenciais para recuperação de calor e humidade. Isto significa a energia associada à desumidificação (refrigeração), bem como toda a humidificação e proteção contra congelamento necessárias. Parece, portanto, ser importante.
Mas qual é o significado real da humidade interior em normas e legislação internacionais e qual é a situação atual? Vamos ver um exemplo: Desde o dia 1 de janeiro de 2018, que são aplicáveis, na Europa. novos valores mínimos de recuperação de calor para sistemas de ventilação não residenciais. Para sistemas de circuito fechado, isso é 68%, para permutadores de calor rotativos e de placas 73%. Isso é estipulado pela Diretiva relativa ao Ecodesign, ou mais precisamente a sua implementação pelo Regulamento da UE 1253/2014, “Requisitos de ecodesign para unidades de ventilação”.
As associações industriais europeias Eurovent e EVIA estão atualmente a trabalhar na incorporação da recuperação da humidade no Regulamento da UE, juntamente com medidas de melhoria de eficiência para sistemas de ventilação não residenciais para recuperação de calor e humidade. Isto significa a energia associada à desumidificação (refrigeração), bem como toda a humidificação e proteção contra congelamento necessárias. Parece, portanto, ser importante.
Fig. 1: Diretiva da UE 2018/844 - título oficial “Diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios” (EPBD)
O próprio edifício
Ao examinar as regulamentações europeias, chama-se a atenção para a Diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios 2018/844 (EPBD). Foi alterada e publicada pelo Parlamento Europeu em maio de 2018. No âmbito do processo em curso, o EPBD continua a abordar novos requisitos para melhorar ainda mais a eficiência energética dos edifícios, contribuir para a redução das emissões de gases com efeito de estufa até 2050 e descarbonizar o parque imobiliário, que, segundo a Comissão, representava cerca de 36% de todas as emissões de CO2 na União em 2018. Ao mesmo tempo, no entanto, é essencial garantir níveis de conforto e qualidade do ar. Numa inspeção mais detalhada, fica claro que o que se entende por "clima interior" é definido por todos os parâmetros possíveis - mas sem nenhuma declaração sobre a humidade do ar interior. Aqui estão três exemplos:
- No item 13, refere-se às diretrizes da Organização Mundial da Saúde de 2009. O que afirma: “Com relação à qualidade do ar interior, edifícios com melhor desempenho proporcionam níveis mais altos de conforto e bem-estar aos seus ocupantes e melhoram a saúde. Pontes térmicas, isolamento inadequado e vias de ar não planeadas podem resultar em temperaturas da superfície abaixo do ponto de orvalho do ar e na humidade. Portanto, é essencial garantir um isolamento completo e homogéneo do edifício, incluindo varandas, fenestrações, telhados, paredes, portas e pisos, e deve ser dada atenção especial para evitar que a temperatura em qualquer superfície interna do edifício caia abaixo da temperatura do ponto de orvalho . ”
- O item 21 discute a monitorização do clima interior com as seguintes palavras: “A instalação de dispositivos de autorregulação em edifícios existentes para a regulação separada da temperatura em cada espaço ou, quando justificado, numa zona aquecida designada da unidade do edifício deve ser considerada economicamente viável, por exemplo, quando o custo for menor do que 10% do custo total dos geradores de calor substituídos.”
- Além disso, a EPBD também permanece vago quanto à obrigação de monitorização no item 36 referente à humidade do ar nos espaços: “Ao realizar inspeções e para alcançar na prática as melhorias pretendidas no desempenho energético do edifício, o objetivo deve ser melhorar o desempenho energético real dos sistemas de aquecimento, sistemas de ar condicionado e sistemas de ventilação em condições de uso reais. O desempenho real de tais sistemas é regido pela energia utilizada sob condições operacionais típicas ou médias dinamicamente variáveis... ”
Os detalhes são fornecidos pela nova EN 16798
A Diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios define, pois, as diretrizes, mas não entra nos detalhes da engenharia de sistemas. Para isso, o planeador especialista precisa de outro regulamento europeu: EN 16798 “Desempenho energético de edifícios”. Este é considerado a norma de implementação da EPBD e tornou-se no trabalho central da tecnologia de ventilação e ar condicionado na Europa.
| Norma/TR | Número anterior | Índice |
| EN 16798-1 TR 16798-2 | EN 15251 | Condições climáticas interiores e perfis de uso |
| EN 16798-3 TR 16798-4 | EN 13779 | Requisitos de desempenho para sistemas de ventilação e ar condicionado e sistemas de refrigeração de espaços |
| EN 16798-5 TR 16798-6 | EN 15241 | Cálculos energéticos para sistemas de ventilação |
| EN 16798-7 TR 16798-8 | EN 15242 | Métodos de cálculo para a determinação das taxas de fluxo de ar nos edifícios |
| EN 16798-9 TR 16798-10 | EN 15243 (Partes) | Métodos de cálculo para requisitos de energia de sistemas de refrigeração |
| EN 16798-11 TR 16798-12 | EN 15243 (Partes) | Cálculos de carga |
| EN 16798-13 TR 16798-14 | EN 15243 (Partes) | Métodos de cálculo para sistemas de refrigeração |
| EN 16798-15 TR 16798-16 | EN 15243 (Partes) | Métodos de cálculo para requisitos de energia de sistemas de refrigeração - Armazenamento |
| EN 16798-17 TR 16798-18 | EN 15239 EN 15240 | Diretrizes para inspeção de sistemas de ventilação |
Esta série de normas, planeada em 18 partes, foi lançada em julho de 2015 com a Parte 1, sobre "Parâmetros de entrada ambiental interior para design e avaliação do desempenho energético de edifícios, abordando a qualidade do ar interior, ambiente térmico, iluminação e acústica". De facto, a Parte 1 surgiu, apenas, após o segundo procedimento de aprovação dos estados-membros em maio de 2019. É uma continuação reestruturada da EN 15251 “Parâmetros de entrada ambiental interior”, que, ao mesmo tempo, se tornaram inválidos. Este conforto diferenciado do espaço com humidificação e desumidificação ativa em três categorias com temperaturas mínimas e máximas para o inverno e o verão. Com a nova Parte 1, a Categoria IV foi incorporada na EN 16798. Além disso, a humidade relativa do ar interior surge, também, nas quatro categorias. São definidos valores mínimos e máximos entre 20 e 70% para cada categoria, dependendo do clima, temperatura ambiente e tipo de uso. Além disso, a EN 16798 Parte 1 recomenda sempre uma humidade absoluta do ar interior inferior a 12 g/kg.
No que diz respeito ao planeamento, design e operação com eficiência energética de edifícios, aplica-se a Parte 3 da EN 16798. Que abrange o design de sistemas de ventilação e ar condicionado, bem como sistemas de refrigeração de espaços em edifícios não residenciais destinados à ocupação humana - no entanto, sem aplicações para engenharia de indústria e processos. A Parte 3 adota grande parte do conteúdo da norma EN 13779 revista “Ventilação para edifícios não residenciais - Requisitos de desempenho para sistemas de ventilação e condicionamento de ambientes”. No entanto, também contém novos requisitos para equipamentos e tecnologia de sistemas para filtros de ar, recuperação de calor e qualidade do fornecimento de ar. O conteúdo restante afirma especificamente que os sistemas de AVAC, ar condicionado e refrigeração do ambiente podem influenciar o clima térmico interior, a qualidade do ar interior, a humidade do ar interior e a acústica e que o controlo da humidade no lado do ar de alimentação é obrigatório para excluir a possibilidade de formação de condensação. O que estabelece uma ligação com a Parte 1 sobre como deve ser assegurada a humidade do ar interior proposta ou a qualidade do ar.
No que diz respeito ao planeamento, design e operação com eficiência energética de edifícios, aplica-se a Parte 3 da EN 16798. Que abrange o design de sistemas de ventilação e ar condicionado, bem como sistemas de refrigeração de espaços em edifícios não residenciais destinados à ocupação humana - no entanto, sem aplicações para engenharia de indústria e processos. A Parte 3 adota grande parte do conteúdo da norma EN 13779 revista “Ventilação para edifícios não residenciais - Requisitos de desempenho para sistemas de ventilação e condicionamento de ambientes”. No entanto, também contém novos requisitos para equipamentos e tecnologia de sistemas para filtros de ar, recuperação de calor e qualidade do fornecimento de ar. O conteúdo restante afirma especificamente que os sistemas de AVAC, ar condicionado e refrigeração do ambiente podem influenciar o clima térmico interior, a qualidade do ar interior, a humidade do ar interior e a acústica e que o controlo da humidade no lado do ar de alimentação é obrigatório para excluir a possibilidade de formação de condensação. O que estabelece uma ligação com a Parte 1 sobre como deve ser assegurada a humidade do ar interior proposta ou a qualidade do ar.
As Partes 5 a 15 a seguir da EN 16798 abordam vários métodos de cálculo relacionados com os sistemas de ventilação mecânica, incluindo aquecimento, refrigeração e distribuição. É considerado o teor de humidade do ar de alimentação recomendado na Parte 1 para garantir a humidade do ar interior e a energia auxiliar necessária para humidificação e desumidificação. Substitui as normas anteriores da UE 15241, 15242 e 15253, que também especificaram todos os métodos de cálculo.
Por último, mas não menos importante, a Parte 17 da EN 16798, relativa à “Inspeção dos sistemas de ventilação e ar condicionado”. Substitui as anteriores EN 15239 “Diretrizes para inspeção de sistemas de ventilação” e EN 15240 “Diretrizes para inspeção de sistemas de ar condicionado”. No que diz respeito à Humidade, trata-se principalmente da prevenção de condensação e aspetos higiénicos. Para esse fim, não apenas a humidade, mas também outros parâmetros e propriedades do ar em movimento e do sistema de ventilação devem ser registados, testados e avaliados durante as inspeções. Para o procedimento, é feita referência à EN 12599 "Procedimentos de teste e métodos de medição para entrega de sistemas de ar condicionado e ventilação". Isto especifica testes, procedimentos de teste e instrumentos de medição para determinar a capacidade de manutenção dos sistemas instalados na entrega; estas medidas são realizadas antes, durante e após a entrega. O grande benefício para o utilizador oferecido pelo instrumento de medição universal da Testo reside no procedimento de medição em conformidade com a norma e a documentação completa, incluindo fotos e comentários. Como principal objetivo de uma inspeção, a parte 17 da EN 16798 descreve como os operadores e proprietários de edifícios são aconselhados pelo relatório de inspeção sobre como reduzir o consumo energético dos sistemas, mantendo condições climáticas interiores aceitáveis.
Por último, mas não menos importante, a Parte 17 da EN 16798, relativa à “Inspeção dos sistemas de ventilação e ar condicionado”. Substitui as anteriores EN 15239 “Diretrizes para inspeção de sistemas de ventilação” e EN 15240 “Diretrizes para inspeção de sistemas de ar condicionado”. No que diz respeito à Humidade, trata-se principalmente da prevenção de condensação e aspetos higiénicos. Para esse fim, não apenas a humidade, mas também outros parâmetros e propriedades do ar em movimento e do sistema de ventilação devem ser registados, testados e avaliados durante as inspeções. Para o procedimento, é feita referência à EN 12599 "Procedimentos de teste e métodos de medição para entrega de sistemas de ar condicionado e ventilação". Isto especifica testes, procedimentos de teste e instrumentos de medição para determinar a capacidade de manutenção dos sistemas instalados na entrega; estas medidas são realizadas antes, durante e após a entrega. O grande benefício para o utilizador oferecido pelo instrumento de medição universal da Testo reside no procedimento de medição em conformidade com a norma e a documentação completa, incluindo fotos e comentários. Como principal objetivo de uma inspeção, a parte 17 da EN 16798 descreve como os operadores e proprietários de edifícios são aconselhados pelo relatório de inspeção sobre como reduzir o consumo energético dos sistemas, mantendo condições climáticas interiores aceitáveis.
De "poder" a "ter de"
A série de normas europeias EN 16798 fornece, assim, uma série de especificações para a humidade do ar em espaços, sistemas de ventilação e edifícios. No entanto, nenhuma delas é obrigatória ou deve ser entendido como um requisito legal. Em vez disso, são recomendadas como recomendações para manter a humidade relativa do ar interior em relação à temperatura no espaço e à estação do ano. Além disso, é apenas quando um aparelho de ar condicionado ou ventilação com um dispositivo técnico humidifica ou desumidifica o ar de alimentação ou exaustão que as partes 1 a 17 acima mencionadas se aplicam em termos de humidade. Geralmente, esse é o caso quando mercadorias e instalações de armazenamento sensíveis à humidade, processos de produção ou serviços de saúde definem as especificações de humidade por outros motivos ou quando existe o risco de congelamento nos sistemas de refrigeração comerciais devido à humidade excessiva em temperaturas abaixo de zero. Deve ser garantido que a energia auxiliar necessária para regular a humidade no espaço seja usada da maneira mais eficiente possível e que o condensado não cause problemas de higiene na unidade de ventilação, nas linhas de alimentação ou na unidade de refrigeração. As inspeções regulares fazem parte da operação dos sistemas de ar condicionado e ventilação.
As associações industriais europeias Eurovent e EVIA estão atualmente a adotar uma abordagem diferente. Com o seu documento de posição sobre o Regulamento da UE 1253/2014 sobre “Requisitos de conceção ecológica para unidades de ventilação”, o próximo procedimento de revisão em 2020 visa introduzir o parâmetro do sistema “c” que leva em consideração a recuperação técnica da humidade do ar por meio de um rotor de sorção, depósito de armazenamento removível ou permutador de calor por membrana. Com referência às quatro categorias da Parte 1 da EN 16798 mencionadas acima e aos tipos de uso predial especificados no seu anexo, foram realizados cálculos de simulação para as cidades de Milão, Valência, Oslo e Munique - com resultados promissores. Com base nisso, mesmo nas condições ambientais mais desfavoráveis, o fator c = 0,08 poderia ser adicionado ao cálculo do coeficiente de recuperação de calor já exigido por lei atualmente.
As associações industriais europeias Eurovent e EVIA estão atualmente a adotar uma abordagem diferente. Com o seu documento de posição sobre o Regulamento da UE 1253/2014 sobre “Requisitos de conceção ecológica para unidades de ventilação”, o próximo procedimento de revisão em 2020 visa introduzir o parâmetro do sistema “c” que leva em consideração a recuperação técnica da humidade do ar por meio de um rotor de sorção, depósito de armazenamento removível ou permutador de calor por membrana. Com referência às quatro categorias da Parte 1 da EN 16798 mencionadas acima e aos tipos de uso predial especificados no seu anexo, foram realizados cálculos de simulação para as cidades de Milão, Valência, Oslo e Munique - com resultados promissores. Com base nisso, mesmo nas condições ambientais mais desfavoráveis, o fator c = 0,08 poderia ser adicionado ao cálculo do coeficiente de recuperação de calor já exigido por lei atualmente.
Fig. 3: Extrato do documento de posição enviado à Comissão da UE sobre a revisão do Regulamento da UE 1253/2014 sobre “Requisitos de conceção ecológica para unidades de ventilação” e a consideração de um parâmetro do sistema para a recuperação de humidade.
Isso ocorre porque a humidade do ar interior, que é recuperada, não precisa de ser gerada de todo usando energia auxiliar. Portanto, a desumidificação é de grande benefício no verão, pois o ar de exaustão é mais seco que o ar exterior. Assim, a desumidificação torna-se no componente mais essencial da refrigeração, o que significa que, dependendo da localização na Europa, um sistema de refrigeração mecânica pode ser consideravelmente menor. Além disso, a secagem do ar de exaustão no inverno evita o congelamento do permutador de calor, razão pela qual não são necessárias medidas adicionais de energia auxiliar para impedir a formação de gelo.
A tabela final (Fig. 4) da Eurovent mostra que os números calculados a vermelho representam o caso operacional "5 dias por semana, das 7:00 às 18:00, durante todo o ano". O que corresponde, por exemplo, aos padrões de utilização de inúmeros edifícios de escritórios ou administrativos.
Se a Eurovent e a EVIA obtiverem sucesso com as suas entradas, em breve os sistemas de ventilação em edifícios não residenciais poderão incluir não apenas a recuperação de calor, mas também a humidade recuperada no ar interior na avaliação do edifício - que, aliás, é realmente exigida pela Diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios, mencionada no início deste artigo. Afinal, conforme indicado no item 7:
“O Acordo de Paris de 2015 sobre mudança climática, após a 21ª Conferência das Partes da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança Climática (COP 21), reforça os esforços da União para descarbonizar o seu material de construção. Tendo em conta que quase 50% do consumo energético final da União é utilizado para aquecimento e refrigeração, dos quais 80% são utilizados em edifícios, a consecução dos objetivos energéticos e climáticos da União está ligada aos esforços da União para renovar o seu stock de edifícios, dando prioridade à eficiência energética, utilizando o princípio 'eficiência energética em primeiro lugar' e considerando a implantação de fontes renováveis.”
A tabela final (Fig. 4) da Eurovent mostra que os números calculados a vermelho representam o caso operacional "5 dias por semana, das 7:00 às 18:00, durante todo o ano". O que corresponde, por exemplo, aos padrões de utilização de inúmeros edifícios de escritórios ou administrativos.
Se a Eurovent e a EVIA obtiverem sucesso com as suas entradas, em breve os sistemas de ventilação em edifícios não residenciais poderão incluir não apenas a recuperação de calor, mas também a humidade recuperada no ar interior na avaliação do edifício - que, aliás, é realmente exigida pela Diretiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios, mencionada no início deste artigo. Afinal, conforme indicado no item 7:
“O Acordo de Paris de 2015 sobre mudança climática, após a 21ª Conferência das Partes da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança Climática (COP 21), reforça os esforços da União para descarbonizar o seu material de construção. Tendo em conta que quase 50% do consumo energético final da União é utilizado para aquecimento e refrigeração, dos quais 80% são utilizados em edifícios, a consecução dos objetivos energéticos e climáticos da União está ligada aos esforços da União para renovar o seu stock de edifícios, dando prioridade à eficiência energética, utilizando o princípio 'eficiência energética em primeiro lugar' e considerando a implantação de fontes renováveis.”
Fig. 4: Cálculos de simulação para o parâmetro do sistema "c" para recuperação da humidade nas cidades europeias. Os números calculados a vermelho representam o caso operacional "5 dias por semana, das 7:00 às 18:00 durante todo o ano".
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