Suponha que você é um engenheiro recém-contratado pela empresa XYZ Soluções Térmicas, especializada em projetos de climatização para edificações residências e comerciais. A empresa que você trabalha foi contratada para desenvolver o projeto de um sistema de ar condicionado de um novo prédio comercial de grande porte, localizado na cidade de São Paulo/SP, com temperaturas que frequentemente ultrapassam os 30 °C ao longo do ano. A edificação contará com cinco pavimentos, incluindo salas comerciais, recepção, sala de reuniões e área de convivência, totalizando uma área construída de 5.000 m².
Além da proposta de conforto térmico, o cliente deseja que o sistema seja energeticamente eficiente e esteja dimensionado corretamente para evitar subdimensionamento ou superdimensionamento do equipamento. Como primeiro passo para a elaboração do projeto, sua tarefa será a de realizar o levantamento dos fatores que influenciam na carga térmica dos ambientes, como, por exemplo:
- Localização geográfica, orientação solar e dados climáticos regionais.
- Transmissão de calor pelas superfícies da envoltória (paredes, janelas, coberturas e pisos).
- Ventilação mecânica de ar externo.
- Carga térmica interna gerada por pessoas, equipamentos e iluminação.
- Ganhos solares através de superfícies envidraçadas.
A carga térmica calculada servirá de base para a escolha dos sistemas de climatização que mais se adeque à edificação proposta (expansão direta, água gelada, VRF, entre outros).
O desafio é realizar a estimativa da carga térmica de pelo menos um ambiente de escritório, apresentado nos itens a seguir, realizar os cálculos necessários para identificar o valor de carga térmica total e indicar um sistema de climatização que seja compatível com os resultados obtidos.
Consultando a planta baixa do local e informações importantes fornecidas pelo cliente, você levantou os seguintes dados:
| MATERIAIS CONSTRUTIVOS |
| Material construtivo da parede externa |
Camada externa de reboco 2,0 cm + tijolo de 6 furos de 12,5 cm + camada interna de reboco 2,0 cm
(UTOTAL = 2,4 W/m² °C) |
| Material construtivo das paredes internas |
Dry-wall com 15 cm de espessura + camada interna de ar
(UTOTAL = 3,2 W/m² °C) |
| Janela externa |
Vidro claro de 3,0 mm
2,0 x 1,0 m (largura x altura)
(UTOTAL = 5,79 W/m² °C; FGCImáx = 702; FCR = 0,32; CS = 1) |
| Cobertura |
Laje de concreto de 20 cm e forro de gesso
(UTOTAL = 3,15 W/m² °C) |
| Porta |
Porta de madeira comum
0,90 x 2,10 m (largura x altura)
(UTOTAL = 3,2 W/m² °C) |
| DADOS DO LOCAL |
| Área do escritório |
50,0 m² |
| Pé-direito (altura) |
3,0 m |
| Local |
São Paulo / PR
(Temperatura externa média = 32,0 °C) |
| Ocupação |
10 pessoas |
| Tipo de atividade |
Trabalho de escritório
(130 W/pessoa) |
| Equipamentos |
10 computadores
(145 W/computador) |
| Iluminação |
15 W/m²
(FUL = 1,0 ; FSA = 1,0) |
| Taxa de infiltração / ventilação |
Baixa (pode ser considerada nula) |
| Temperatura dos ambientes adjacentes |
28 °C |
A planta baixa do local, pode ser visualizado na imagem a seguir:
A partir da planta baixa é possível observar que somente a parede superior (que possui a janela) faz divisa com o ambiente externo. Todas as outras paredes fazem divisas com ambientes internos.
