Ar condicionado
Sede da Petrobras em Vitória incorpora estratégias sustentáveis
Projeto explorou as condições climáticas locais e incorporou novas tecnologias
postado em: 12/03/2012 11:46 h atualizado em: 16/03/2012 04:30 h
Projeto desenvolvido pelo arquiteto Sidônio Porto incluiu a adoção de conceitos construtivos que resultam em eficiência energética
(crédito: Sidônio Porto)

Ana Paula Basile Pinheiro

Projeto desenvolvido pelo arquiteto Sidônio Porto para a nova sede administrativa da Petrobrás, em Vitória (ES), incluiu a adoção de conceitos construtivos que resultam em eficiência energética, respeito ao meio ambiente e sistemas que evitam o desperdício de materiais, em defesa de práticas bioclimáticas na arquitetura. Em destaque estão as proteções térmicas das fachadas, a criação de zonas sombreadas, reuso de água e sistemas de energia renovável. O complexo EDIVIT, localizado no bairro Barro Vermelho, possui uma área construída de aproximadamente 95 mil m2, distribuídos em vários edifícios: Torre Leste, Torre Oeste, Edifício Central, Centro de Realidade Virtual, Data Center, Auditório, Restaurante e Prédio de Utilidades, e possui características especiais aplicadas a distintas necessidades, totalizando 6.329 kW (1800 TR) de carga térmica instalada. Para climatizar e ventilar os diversos ambientes estão sendo utilizados diversos tipos de sistemas e equipamentos de alta eficiência, buscando a otimização de recursos.
O projeto tirou partido das condições locais, como a circulação dos ventos e a facilidade de obtenção da energia solar.  Lançou mão, também, de materiais e tecnologias eficientes, como  vidros de baixa absorção de calor e climatização através de tetos frios. No aproveitamento dos recursos naturais, destaque para o tratamento de 100% do esgoto, com reuso da água para irrigação, utilização nos vasos sanitários e reposição nas torres de arrefecimento.
“Pensando na eficiência energética do empreendimento, a Petrobras e o Consórcio OCCH - formado por Odebrecht Infraestrutura, Camargo Corrêa e Hochtief, optaram por um sistema de climatização por teto radiante, instalado nos escritórios e no edifício central. É o primeiro empreendimento no Espírito Santo com esse tipo de tecnologia”, informa Edimauro Conde Arouca, responsável pela coordenação e fiscalização de obras de AVAC da Eleven Enginnering System, parceira do consórcio OCCH responsável pela construção do complexo.
Ele acrescenta que a implantação, o desempenho das fachadas e a criação de zonas de circulação sombreadas contribuíram para o uso racional da água e da energia elétrica.

As Torres Leste e Oeste são compostas, cada uma delas, por dois blocos interligados por átrios de pé-direito elevado, protegidos por cobertura de vidro com controle solar, o que garante luz e ventilação naturais. Essas edificações, destinadas a escritórios, têm quatro pavimentos de garagem, pilotis e outros seis andares. O hall conta com uma passarela e jardim na cobertura. O edifício central também tem pilotis e quatro pisos, enquanto a Torre Sul, igualmente com pilotis, tem sete pavimentos.
“Os sistemas de ar condicionado dos Prédios Administrativo (Torres Oeste, Leste e Central), do Auditório, Refeitório, Data Center e CRV, e a expansão prevista para a Torre Sul, são do tipo expansão indireta com utilização de água gelada produzida na Central de Utilidades (Prédio de utilidades) e distribuída, por meio de tubulações isoladas termicamente instaladas no interior de 450 m de galerias técnicas subterrâneas, até os edifícios. Alguns setores, seja pelo tipo de operação ou pela localização dentro do empreendimento, são atendidos por sistemas de expansão direta com condicionadores de ar tipo split system ou VRFs”, diz Arouca.

Sistema de climatização por teto radiante

Para os recintos de escritórios gerais dos prédios Torre Leste, Oeste e Edifício Central, foram utilizados os sistemas de teto radiante e vigas frias responsáveis pela retirada de parte da carga sensível dos ambientes, complementado pela insuflação de ar para higienização e retirada de umidade dos ambientes oriunda dos condicionadores de ar localizados nas áreas técnicas na cobertura dos edifícios.  O ar insuflado pelos condicionadores também é responsável pela remoção da diferença da carga térmica sensível interna não removida pelos painéis radiantes, retirando todo o calor latente interno. No caso das Torres, o ar externo de reposição é pré-tratado antes de ser admitido pelos condicionadores de ar que beneficiam estes locais, além de recuperadores de energia que aproveitam a carga agregada no ar de exaustão dos banheiros dos pavimentos.

 

Placa radiante e viga fria proporcionaram distribuição de temperatura homogênea nos ambientes

 

“O teto radiante oferece um novo método de resfriamento do ar, com distribuição de temperatura homogênea, que gera maior conforto. O fluxo de água gelada a uma temperatura entre 14°C e 18°C flui através de serpentinas de cobre instaladas nas placas de forro, sendo responsáveis por resfriar a superfície das placas que estão em contanto com o ar dos ambientes. O sistema é um circuito fechado, composto de 5 km de tubulações isoladas termicamente, que mantêm 200 mil litros de água gelada circulando entre os andares e o chiller, responsável pelo resfriamento do líquido. Válvulas motorizadas localizadas nas tubulações de água gelada no entre forro e sensores de temperatura e umidade, comandados pelo sistema de automação, são responsáveis pelo controle e regulagem do sistema. A troca do ar ambiente para higienização, renovação e desumidificação, é feita através de insuflação de ar conduzido por rede de dutos e caixas difusoras que insuflam o ar através dos “furinhos” do forro Plank. Este ar frio, aproximadamente a 12°C, é responsável pelo complemento da carga térmica necessária para manter os ambientes nas condições térmicas exigidas nos projetos”, explica Arouca.

Para controlar a umidade e o índice de CO2 no ar, o teto radiante também utiliza um sistema de ar resfriado. “Como não há troca de ar com o ambiente externo, por meio de fancoil, o ar frio e ‘sujo’ sai e o ar novo e limpo entra. Os ambientes foram divididos em zonas de conforto para manter a homogeneidade da temperatura e, com isso, economizar energia. O usuário não percebe que o local tem ar condicionado”, diz ele.

Segundo Arouca, a água é mais eficiente do que o ar na troca de calor, utiliza menor quantidade de energia para resfriar se comparado ao elemento ar. Por isto, o teto radiante reduz em cerca de 30% o consumo de energia elétrica e de água nos sistemas de AVAC, além de diminuir a sensibilidade aos fluxos de ar de insuflação e contribuir para a redução de ruídos, devido à baixíssima velocidade, homogeneizar a temperatura e controlar a umidade, proporcionando maior conforto aos usuários.

Na opinião dele outras características tornam a tecnologia de teto radiante mais eficiente que o sistema convencional, dentre elas:

- O teto radiante são placas metálicas, com mantas absorvedoras de som na parte interna, industrialmente adequadas à retirada de calor do ambiente através da circulação de água resfriada em tubos de cobre também internos às placas.

- Como tem a radiação como principal fenômeno de remoção do calor, o sistema é mais eficiente do que os sistemas convencionais de ar condicionado, que retira o calor pela convecção. Reflexo direto dessa maior eficiência de troca térmica em sistemas aplicados em ambientes de escritórios pode-se notar com a redução, na proporção de 3:1, na vazão de ar insuflado possibilitando dutos menores nos entreforros.

- Redução, na mesma proporção, dos equipamentos de tratamento de ar, na sua potência elétrica instalada e, consequentemente, com menor consumo de energia elétrica.

- A menor vazão de ar com que se trabalha permite menor custo para adequação de sistema eficiente de filtragem com a consequente eliminação de transmissão de moléstias através de vírus e bactérias.

- As placas radiantes absorvem  de 60 a 70% do calor sensível.

- O plenum formado pelo entreforro não é utilizado para retorno de ar, resultando em melhor qualidade do ar interior.

- O sistema hidráulico é totalmente “selado”, com seu próprio tanque pressurizado para expansão, sem depender do tanque de expansão aberto na linha de água gelada da central de produção de frio (CAG). Com isto, a manutenção é praticamente inexistente.

- Apresenta ótima flexibilidade de zoneamento interno dos lay-outs.

- Apresenta, também, segurança total contra o fenômeno da condensação de umidade nas placas, pois sensores adequadamente instalados mantém a temperatura da água sempre acima da temperatura de orvalho do ambiente.

 

Torres Leste e Oeste: sistema de climatização por teto radiante, instalado nos escritórios e no edifício central

 

O conforto térmico

A CAG (Central de Água Gelada), localizada no Edifício Utilidades, possui chillers de absorção, chiller centrífugo, chiller a ar, torres de resfriamento e sistemas de bombeamento primários, secundários e de condensação.

Para climatização e ventilação dos ambientes estão sendo utilizados fancolis AHU, fancoletes tipo cassete, VRFs, splits, lavadores de gases, coifas lavadoras, exaustores e ventiladores de pressurização de escadas e para atendimento exclusivo aos escritórios das Torres Leste, Oeste e Edifício Central.

Para ambientes com grande concentração de pessoas tais como auditórios, restaurantes, portarias Leste e Oeste, hall de elevadores das portarias e Edifício Central, salas de motoristas e concessionários, estão sendo utilizados condicionadores do tipo fancoil e tipo cassete.

“Constatou-se que as fachadas Leste e Oeste estarão mais sujeitas à incidência solar, enquanto a Sul receberá menor insolação e a norte ocupará posição intermediária. O trabalho em equipe, envolvendo profissionais de várias áreas, permitiu que essas condicionantes fossem avaliadas na fase de desenvolvimento dos projetos. Assim, ambientes que terão maior número de pessoas trabalhando ficarão próximo das faces menos ensolaradas, com maiores vãos”, explica o coordenador da Eleven Enginnering System.
Áreas especiais, tais como Data Center, Centro de Realidade Virtual (CRV) e Laboratórios, são beneficiadas com condicionadores do tipo fancoil, localizados nas áreas técnicas dos prédios, mantendo condicionadores de reserva para os dois primeiros.

Exaustor e lavadores de gases confeccionados em polipropileno para o tratamento do ar do Laborat[orio de Rocha, Pilotis 3 e Bloco 3

Geração de água gelada

O resfriamento de água para o sistema de climatização é feito por meio de dois chillers por absorção a gás natural, e um chiller centrífugo elétrico, instalados no prédio da Central de Utilidades do Complexo (CUT).

Para atender aos condicionadores de ar das áreas de emergência foi implantado um chiller tipo parafuso com condensação a ar. Este chiller irá operar alimentado pelo gerador de emergência, tanto em caso de pane do sistema normal como na condição de falta de água de reposição nas bacias das torres de resfriamento.

Arranjo hidráulico

Para o sistema normal, o bombeamento de água é composto de: anel primário, que circulará a água gelada requerida pelo chiller com vazão constante; anel secundário, que circulará a água gelada pelas galerias, interligando a CUT aos vários prédios, sendo esta vazão variável em função da demanda de carga térmica; e anel terciário, que admite água gelada do anel secundário da galeria e a distribui aos condicionadores ou bombas do teto frio de cada um dos prédios do complexo; esta vazão também é variável em função da carga térmica.

Para os locais com uso de teto frio, há um circuito quaternário que circula água gelada entre um trocador de calor (abastecido pelo anel terciário) e as placas e vigas frias do forro.

Sistemas de ventilação, exaustão e pressurização de escadas

Vários locais dos prédios do complexo possuem sistemas de ventilação e/ou exaustão para promover a remoção de calor, fumaça, odores, vapores, gordura ou partículas.

Os estacionamentos localizados nos subsolos são providos de exaustão, monitoradas pelo índice de CO (monóxido de Carbono), sendo acionadas automaticamente em caso de alta concentração.

“Nas edificações que não possuem sistemas de climatização - utilidades, oficinas, almoxarifado - o conforto térmico se dá pelo aproveitamento das brisas, predominantemente na direção Sudeste. Os prédios possuem sistema de ventilação cruzada: o ar frio entrará pelas aberturas baixas, empurrando o ar quente para saídas na parte mais alta. Para evitar que no mês de junho as aberturas voltadas para o norte recebam insolação direta, a cobertura tem um prolongamento formando uma espécie de beiral”, explica Arouca.
As oito escadas do complexo localizadas nas Torres Leste e Oeste são providas de sistemas de pressurização de escadas. Laboratórios, cocção dos restaurantes, sanitários, salas de elétrica e geradores são providos de exaustões dedicadas especiais.

 

Projetado buscou utilizar tirar partido das condições locais, como a circulação dos ventos

 

Brises e telas de proteção

As fachadas, com proteções fixas e móveis, foram pensadas para garantir o conforto ambiental e melhor aproveitamento da luz natural.

“As faces Leste e Oeste das duas torres têm brises compostas por chapas metálicas perfuradas inclinadas. Em áreas mais críticas, essas perfurações serão da ordem de 25% a 30%, para permitir a visibilidade e garantir proteção contra 70% da radiação solar”, diz Arouca.

Além dos brises, telas de proteção reforçam o sombreamento em períodos mais críticos. Elas possuem microfuros que arejam o ambiente e garantem ventilação constante. Colocadas na parte externa do vidro, podem absorver e reter até 91% do calor contido na irradiação solar. Seu desempenho térmico reduz a climatização artificial no interior do edifício, otimizando o consumo energético e os custos de manutenção.

 

Criação de zonas sombreadas de circulação contribuíram para o uso racional de água e energia

 

Essa proteção externa tem um mecanismo automático para recolhimento da cortina em caso de ventania, evitando que seja danificada. A cortina mecanizada corre dentro de trilhos, com acionamento manual ou motorizado, programado no computador, o que permite orientar os movimentos de abertura e fechamento conforme as condições de sombreamento e insolação de cada uma das fachadas. O espaço existente entre a tela e os vidros permite a circulação de ar. “Quando a temperatura dos ambientes internos exigir o uso de ar condicionado, este também terá seu funcionamento otimizado por sensores de presença, que desligarão o sistema quando o ambiente estiver vazio e o acionarão quando alguém entrar na sala”, explica Arouca.

Energia renovável

 

O aproveitamento da energia solar foi estudado para algumas aplicações, como o aquecimento de água para o restaurante e vestiários. Também foram instaladas células fotovoltaicas para transformação da radiação do sol em energia elétrica.
“O Centro de Realidade Virtual tem um trecho de sua cobertura formado por painéis fotovoltaicos, indicando que a Petrobras acredita nessa tecnologia e que a redução de custos é apenas questão de tempo. A energia obtida pelas fotocélulas poderá ser armazenada em baterias (corrente contínua) ou utilizada diretamente, sendo convertida em corrente alternada”, completa Arouca.

Ficha Técnica:

Obra: EDIVIT – nova sede da Petrobras – Vitória (ES)

Projeto Básico: Sidonio Porto / MW Consultoria e projetos

Instaladora: Ambient Air

Coordenação e Fiscalização de Obras de AVAC - Eleven Enginnering System

Capacidade instalada do sistema de climatização: 6.329 kW (1800 TR)

Chillers: 4 - Carrier

Torres de Resfriamento: 4 - Semco

Sistemas de Bombeamento: 105 - Imbil e Grundfus

Fancoils AHU: 28 - Traydus

Fancoletes Tipo Cassete: 36 - Carrier

Sistemas VRV: 5 - Carrier

Ventiladores: 87 - Projelmec

Válvulas de balanceamento: TA Hydronics

Quadros elétricos: 202 - ADKL

Sistemas Splits:10 - LG / York / Carrier

Recuperadores de Energia: 8 - RCTA

Coifas Lavadoras: Capmetal

Lavadores de Gases: Plasmetal

Placas Radiantes: 9500 m2 un Eleven Enginnering System

Vigas Radiantes: 3000 ml Eleven Enginnering System

 

Ana Paula Basile Pinheiro - Editora da revista Climatização & Refrigeração

Compartilhe essa matéria !
Deixe seu Comentário !


Seu nome:
 
Seu e-mail:
 
Mensagem:




Comentários