Calculadora de Requisito de Ventilação

O que é Requisito de Ventilação?

Requisito de ventilação é a quantidade mínima de ar externo (fresco) que deve ser fornecida a um espaço ocupado para manter qualidade aceitável do ar interno. A Norma ASHRAE 62.1 especifica taxas mínimas de ventilação com base em dois componentes: um componente baseado em pessoas (Rp) que varia com a ocupação, e um componente baseado em área (Ra) que considera a liberação de gases de materiais, mobílias e superfícies do edifício. Ventilação total necessária = (Rp × Pessoas) + (Ra × Área). Estes requisitos garantem diluição adequada de CO₂, odores corporais, VOCs de materiais e outros poluentes internos.

Componentes de Ventilação ASHRAE 62.1

• Componente de Pessoas (Rp): CFM por pessoa para diluir poluentes gerados por ocupantes (CO₂, odores, bioefluentes)
• Componente de Área (Ra): CFM por pé quadrado para diluir poluentes gerados pelo edifício (VOCs de materiais, móveis, acabamentos)
• Ventilação Total: Vot = (Rp × Pessoas) + (Ra × Área)
• Efetividade de Distribuição de Ar da Zona (Ez): Tipicamente 1,0 para sistemas bem misturados
• Sistemas multizona: Cálculos adicionais necessários para eficiência e diversidade do sistema

Como Usar Esta Calculadora

1. Selecione o tipo de espaço das categorias ASHRAE predefinidas ou escolha Personalizado
2. Digite a área do piso em pés quadrados ou metros quadrados
3. Escolha o método de entrada de ocupação: contagem de ocupantes ou densidade de ocupação
4. Para contagem de ocupantes: Digite número de pessoas no espaço
5. Para densidade: Digite pessoas por 1000 ft² (ou por 100 m²) - calculadora estima ocupantes
6. Para espaços personalizados: Digite valores de Rp (CFM/pessoa) e Ra (CFM/ft²)
7. Clique em Calcular para ver CFM total de ventilação e detalhamento por componente

Fórmulas de Cálculo de Ventilação

1. Ar Externo Total Necessário (ASHRAE 62.1)

V_ot = R_p × P_z + R_a × A_z

Onde: Vot = ar externo (CFM), Rp = ar externo por pessoa (CFM/pessoa), Pz = população da zona (pessoas), Ra = ar externo por área (CFM/ft²), Az = área da zona (ft²)

2. Ocupação da Densidade

Ocupantes = (Área do Piso × Densidade) / 1000 (para ft²) ou / 100 (para m²)

3. Conversões de Unidades

• 1 CFM = 0,4719 L/s
• 1 ft² = 0,0929 m²
• 1 CFM/ft² = 5,08 L/s/m²

Taxas de Ventilação Padrão ASHRAE 62.1

• Espaço de Escritório: Rp = 5 CFM/pessoa, Ra = 0,06 CFM/ft² (densidade típica: 5 pessoas/1000 ft²)
• Sala de Aula: Rp = 10 CFM/pessoa, Ra = 0,12 CFM/ft² (densidade: 35 pessoas/1000 ft²)
• Sala de Conferência: Rp = 5 CFM/pessoa, Ra = 0,06 CFM/ft² (densidade: 50 pessoas/1000 ft²)
• Varejo: Rp = 7,5 CFM/pessoa, Ra = 0,12 CFM/ft² (densidade: 15 pessoas/1000 ft²)
• Restaurante: Rp = 7,5 CFM/pessoa, Ra = 0,18 CFM/ft² (densidade: 70 pessoas/1000 ft²)
• Academia: Rp = 20 CFM/pessoa, Ra = 0,06 CFM/ft² (densidade: 40 pessoas/1000 ft²)
• Biblioteca: Rp = 5 CFM/pessoa, Ra = 0,12 CFM/ft² (densidade: 10 pessoas/1000 ft²)
• Quarto de Hotel: Rp = 5 CFM/pessoa, Ra = 0,06 CFM/ft² (densidade: 10 pessoas/1000 ft²)
• Paciente Hospitalar: Rp = 25 CFM/pessoa, Ra = 0,06 CFM/ft² (densidade: 10 pessoas/1000 ft²)

Aplicações Comuns

• Projeto HVAC: Dimensionar dampers de ar externo e sistemas economizadores
• Modelagem Energética: Calcular carga de ventilação para análise de energia de aquecimento/resfriamento
• Conformidade com Código: Verificar se projetos atendem ASHRAE 62.1, IMC, códigos de construção locais
• Qualidade do Ar Interno: Garantir ar fresco adequado para saúde e conforto dos ocupantes
• Análise de Retrofit: Determinar se sistemas existentes fornecem ar externo adequado
• Ventilação de Controle por Demanda: Dimensionar sensores de CO₂ e dampers modulantes para sistemas DCV

Considerações de Projeto

• Densidade de ocupação padrão vs real: Use ocupação real esperada se conhecida
• Eficiência de zona vs sistema: Sistemas multizona requerem cálculos adicionais (Ez, Ev)
• Correção de altitude: Locais de alta altitude precisam de fluxo volumétrico aumentado
• Efetividade de ventilação: Ventilação por deslocamento pode permitir taxas reduzidas (Ez >1,0)
• Residencial vs comercial: ASHRAE 62.2 se aplica a residências, 62.1 a comerciais
• Vazamento de dutos: Contabilizar perda de 10-25% de ar externo em sistemas de dutos

Dicas de Projeto de Ventilação

• Taxas ASHRAE 62.1 são mínimos - considere aumentar para IAQ melhorado
• Espaços de maior ocupação (salas de conferência, salas de aula) precisam de taxas Rp mais altas
• Espaços com materiais/acabamentos que liberam VOCs precisam de taxas Ra mais altas
• Não esqueça o componente de área - pode dominar em espaços de baixa densidade
• Verifique entrega real de ar externo com medições de tubo de pitot ou estação de fluxo de ar
• Use ventilação de controle por demanda (DCV) em espaços de ocupação variável para economizar energia
• Considere recuperação de calor (ERV/HRV) para reduzir penalidade energética de ventilação
• Garanta localização adequada de entrada de ar externo - longe de exaustão, estacionamento, docas de carga

Impacto Energético da Ventilação

• Ar externo é a maior carga de energia em muitos climas - deve ser aquecido/resfriado à temperatura ambiente
• Em climas extremos, ventilação pode representar 20-40% da energia total de HVAC
• Ventilação de Recuperação de Energia (ERV) pode reduzir energia de ventilação em 50-80%
• Ventilação de Controle por Demanda (DCV) reduz ar externo quando espaços estão desocupados
• Modo economizador usa ar externo para resfriamento gratuito quando condições permitirem

Erros Comuns

• Usar apenas Rp (componente de pessoas) e ignorar Ra (componente de área)
• Confundir ar de suprimento total com ar externo - apenas ar externo conta para ASHRAE 62.1
• Usar padrão residencial (62.2) para edifícios comerciais ou vice-versa
• Não contabilizar efetividade de distribuição de ar da zona (Ez)
• Ignorar cálculos de eficiência de sistema multizona para sistemas complexos
• Usar densidade de ocupação padrão quando ocupação real é conhecida e diferente
• Esquecer de verificar posição do damper de ar externo e fluxo de ar real entregue