Níveis de filtragem
A filtragem do ar tem sido cada vez mais importante para os sistemas de condicionamento de ar. Preocupações com a poluição de grandes cidades, causando doenças e afetando processos de produção, provocam a busca por uma melhor qualidade do ar nos ambientes climatizados.
Conforme o IAQ Guide, publicado em 2009 pela ASHRAE, a baixa qualidade do ar interfere diretamente no desempenho dos trabalhadores em edifícios comerciais. A economia em custos com assistência à saúde, absenteísmo e perda de produtividade pode chegar a dezenas de bilhões de dólares anualmente nos EUA (EPA 1989; Fisk 2000; Mendell et al. 2002).
A Norma Brasileira ABNT NBR 16401-3:2008 diz que “a filtragem do ar tem como função reduzir a concentração no ambiente dos poluentes trazidos do ar exterior e os gerados internamente, os quais são transportados pelo ar recirculado, evitando sua acumulação no sistema. ”
Os filtros comumente utilizados visam a retenção do material particulado em suspensão no ar. Neste aspecto, a classificação de filtros tem um papel importante para a padronização e comparação entre os diferentes fabricantes.
Classificação de filtros
Método atual
Até o filtro G4, o método de ensaio para definir a eficiência é o gravimétrico, muito semelhante ao método descrito na norma ASHRAE Std 52.2 para filtros grossos. A partir do filtro M5, a classificação se dá pela eficiência média (eficiência inicial e final após a carga de pó sintético) para partículas de 0,4 µm. A partir do filtro M5 e para F7 em diante, também apresenta uma eficiência mínima com filtro descarregado eletrostaticamente (quarta coluna da tabela 1).
Filtragem do ar: uma nova era está surgindo
Normas e tabelas
A classificação utilizada pela norma ABNT NBR 16101 – 2012 utiliza como base a Norma EN 779:2012 que traz a tabela 1 com os critérios de classificação:
A filtragem do ar tem sido cada vez mais importante para os sistemas de condicionamento de ar. Preocupações com a poluição de grandes cidades, causando doenças e afetando processos de produção, provocam a busca por uma melhor qualidade do ar nos ambientes climatizados.
Conforme o IAQ Guide, publicado em 2009 pela ASHRAE, a baixa qualidade do ar interfere diretamente no desempenho dos trabalhadores em edifícios comerciais. A economia em custos com assistência à saúde, absenteísmo e perda de produtividade pode chegar a dezenas de bilhões de dólares anualmente nos EUA (EPA 1989; Fisk 2000; Mendell et al. 2002).
A Norma Brasileira ABNT NBR 16401-3:2008 diz que “a filtragem do ar tem como função reduzir a concentração no ambiente dos poluentes trazidos do ar exterior e os gerados internamente, os quais são transportados pelo ar recirculado, evitando sua acumulação no sistema. ”
Os filtros comumente utilizados visam a retenção do material particulado em suspensão no ar. Neste aspecto, a classificação de filtros tem um papel importante para a padronização e comparação entre os diferentes fabricantes.
Classificação de filtros
Método atual
Até o filtro G4, o método de ensaio para definir a eficiência é o gravimétrico, muito semelhante ao método descrito na norma ASHRAE Std 52.2 para filtros grossos. A partir do filtro M5, a classificação se dá pela eficiência média (eficiência inicial e final após a carga de pó sintético) para partículas de 0,4 µm. A partir do filtro M5 e para F7 em diante, também apresenta uma eficiência mínima com filtro descarregado eletrostaticamente (quarta coluna da tabela 1).
Normas e tabelas
A classificação utilizada pela norma ABNT NBR 16101 – 2012 utiliza como base a Norma EN 779:2012 que traz a tabela 1 com os critérios de classificação:
Tabela 1. Critérios de classificação segundo a norma ABNT NBR 16101 – 2012Para filtros de maior eficiência, os chamados absolutos, a norma utilizada é a EN 1822:2009 que traz os critérios apresentados na tabela 2:
Tabela 2. Critérios de classificação para filtros absolutos segundo a Norma EN 1822:2009
Esta eficiência é definida para o tamanho de partícula de maior penetração (chamado MPPS Most Penetrating Particle Size).
Esta norma também já foi descontinuada e foi substituída pela ISO 24963-1 sendo que no Brasil já foi publicada também como NBR ISO 24963-1 que segue o mesmo critério, e inclui mais 7 níveis de classificação.
ISO Standard 16890-1:2016
A Norma EN 779 está em processo de substituição pela Norma ISO 16890 que muda a forma de testes de eficiência em filtros. O método da Norma NBR 16101 utiliza partículas de 0,4 µm para o teste, enquanto a ISO prevê a utilização de três grupos: PM10 – partículas de 0,3 µm a 10 µm, PM2,5 – partículas de 0,3 µm a 2,5 µm, e PM1 – partículas de 0,3 µm a 1,0 µm.
- Material Particulado (MP) – é uma mistura complexa de sólidos com diâmetro reduzido, cujos componentes apresentam características físicas e químicas diversas. Em geral o material particulado é classificado de acordo com o diâmetro das partículas, devido à relação existente entre diâmetro e possibilidade de penetração no trato respiratório.
- Fontes – as fontes principais de material particulado são a queima de combustíveis fósseis, queima de biomassa vegetal, emissões de amônia na agricultura e emissões decorrentes de obras e pavimentação de vias.
- Efeitos – estudos indicam que os efeitos do material particulado sobre a saúde incluem: câncer respiratório, arteriosclerose, inflamação de pulmão, agravamento de sintomas de asma, aumento de internações hospitalares, podendo levar à morte.
O procedimento de teste começa com a medição da curva de eficiência para partículas entre 0,3 µm e 10 µm. Em seguida, o filtro é descarregado eletrostaticamente quando exposto à uma atmosfera de vapor de isopropanol para eliminar o mecanismo eletrostático. Depois, realiza-se um novo ensaio nestas mesmas condições. A eficiência a ser considerada para o filtro será a média entre as duas medidas. Com estas eficiências médias para cada tamanho de partícula é feito um cálculo considerando a concentração de massa de material particulado que fica retido para os grupos PM1, PM2,5 e PM10. O resultado é expresso em % da concentração em massa do material particulado da faixa específica expresso em µg/m3 de ar.
Exemplos de partículas de interesse em cada nível:
Conclusão
A ISO 16890 traz uma nomenclatura mais adequada às aplicações reais sendo que a Organização Mundial de Saúde já utiliza a nomenclatura de material particulado (PM) e possui diversos estudos e informativos com essa referência.
Na Europa ambas as normas são válidas atualmente, sendo que a ISO 16890 entrará definitivamente em vigor (tornando a EN 779:2012 inválida) em julho de 2018. No Brasil será necessária uma adequação da regulamentação vigente, visto que a maioria dos fornecedores de filtros são multinacionais e devem se adaptar adequadamente às mudanças.
Alex Agibert Depetris, engenheiro na Somar Engenharia e membro da ASHRAE Chapter Brasil
A Coleção Fundamentos é coordenada pelo Professor Doutor Alberto Hernandez Neto, docente da Engenharia Mecânica da POLI-USP e membro do Conselho Editorial da revista Abrava + Climatização & Refrigeração.
Referências:
ABNT NBR 16401-1:2008 – Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e unitários. Parte 1: Projetos das instalações
ASHRAE Stardard 52.2:2012 – Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size
DIN EN 779:2012 – Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance
DIN EN 1822:2009 – High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA) – Part 1: Classification, performance testing, marking
http://www.tranebelgium.com/files/product-doc/364/fr/Norme-ISO-16890.pdf
Air Filter Performance: New Method for Testing, Paolo Tronville, Ph.D.; Richard Rivers, ASHRAE Journal, vol. 58, no. 5, May 2016
ISO 16890-1 – Air filters for general ventilation– Part 1: Technical specifications, requirements and classification system based upon particulate matter efficiency (ePM)
http://www.mma.gov.br/cidades-sustentaveis/qualidde-do-ar/poluentes-atmosf%C3%A9ricos
