Projecto de Instalações Mecânicas para um Edifício com Lar de Idosos e Creche

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1 Instituto Politécnico de Coimbra Instituto Superior de Engenharia Projecto de Instalações Mecânicas para um Edifício com Lar de Idosos e Creche Maurício Teixeira Trabalho de Projecto para obtenção do Grau de Mestre em Equipamentos e Sistemas Mecânicos COIMBRA 2011

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3 Instituto Politécnico de Coimbra Instituto Superior de Engenharia Projecto de Instalações Mecânicas para um Edifício com Lar de Idosos e Creche Orientador: Eng.º Pedro António Q. F. Miraldo Professor Adjunto, ISEC Maurício Teixeira Trabalho de Projecto para obtenção do Grau de Mestre em Equipamentos e Sistemas Mecânicos COIMBRA 2011

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5 Queria aproveitar este espaço para prestar os meus agradecimentos a seis pessoas em especial, que de forma directa ou indirecta foram fundamentais para a evolução do presente trabalho, pois sem eles, provavelmente não haveria trabalho onde escrever esta dedicatória. Em primeiro lugar queria agradecer à minha mãe, Dr.ª Teresa Teixeira (Doutoramento Honoris Causa na educação do seu filho) por todo o apoio e dedicação prestado não só ao longo do Mestrado, mas ao longo de todo o meu percurso de vida; seguese o Eng.º Filipe Marques, colega de curso que se disponibilizou a dar uma resposta e ajuda a dúvidas que surgiram na elaboração do projecto; ao Eng.º Pedro Miraldo pela disponibilidade prestada para a orientação do projecto e correcção de alguns despautérios que fiz; ao meu grande amigo Marco Bucete, pelos incentivos quase diários para não desistir; à mãe da minha filha, Anabela Cruz pelo trabalho que teve para eu poder ter tempo para finalizar o trabalho; e por último, mas não menos importante, à futura Dr.ª Susana Barroso pelas orientações de carácter pessoal que revelaram de extrema importância, que se encontra a terminar a Mestrado em Psicologia no ISPA, e que pelo excelente trabalho que fez comigo, não tenho duvidas que vai ser uma profissional. A todos, os meus sinceros agradecimentos. Acrescento ainda, um cantinho muito especial, à parte, para dedicar este trabalho à minha filha, Beatriz Carolina, que nasceu no dia 3 de Dezembro de 2011 às 0h14m, tendo sido esta, a minha maior motivação para finalizar o trabalho. i

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7 Resumo Pretende-se definir e dimensionar as soluções, equipamentos, materiais e trabalhos incluídos nas instalações de AVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado), de modo a dotar o edifício de instalações que garantam adequadas condições de conforto para os utilizadores, controlando as temperaturas interiores em cada espaço e os requisitos da qualidade do ar interior (QAI) de acordo com o nº 2 do artigo 4º e o artigo 29º do Dec.-Lei nº 79/2006. Palavras chave: Conforto, Eficiência, Racionalização, Consumo. iii

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9 Abstract It is intended to define and project solutions, equipment, materials and works included in the facilities HVAC (Heating, Ventilating, and Air Conditioning) in order to provide the building of installations to ensure the adequate comfort conditions for users, controlling indoor temperatures in each space and the requirements indoor air quality (IAQ) in accordance with paragraph nº2 of Article 4 and Article 29 of Decree-Law No. 79/2006. Keywords: Comfort, Efficiency, Rationalization, Consumption. v

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11 Índice Lista de Tabelas xi Nomenclatura xiii Introdução 15 Objectivos 17 I AVAC 1 Memória Descritiva e Justificativa Introdução Objectivos Caracterização Geral do Edifício Zoneamento Climático Descrição das Soluções e Sistemas Preconizados Produção de Água Aquecida/Refrigerada Produção de Água Quente Sanitária Redes Hidráulicas de Distribuição Redes de Circulação de Ar Unidades de Climatização Ambiente Ventilação Climatização Protecção Contra Incêndios Sistema de Comando e Controlo Parâmetros e Métodos de Cálculo Instalações Eléctricas Construção Civil Disposições Finais 35 2 Condições Técnicas Especiais Introdução Produção de Energia Térmica Bomba de Calor Geotérmica Fonte Geotérmica 39 vii

12 2.2.3 Depósitos de Inércia Electrobombas Redes Hidráulicas Tubagem em PVC Tubagem Multicamada Tubagem em Cobre Circuito de Distribuição de Água Aquecida e Refrigerada Acessórios de Tubagem Pontos de Apoio Equipamento Acessório Colector de Distribuição Tratamento de Água de Enchimento e Compensação Tratamento de Ar Unidades de Tratamento de Ar Novo Ventiloconvectores Ventiladores Centrífugos com Caixa Condutas Isolamento Térmico Sistema Solar Térmico Colectores Módulo Hidráulico Controlador Solar Depósito de Acumulação de AQS Protecção Contra Incêndios Atravessamento de Paredes e Lages Central de Comando e Monitorização de RCF Registos Corta-fogo Sistema de Comando e Controlo Equipamento de Campo Mapa de Pontos Instalações Eléctricas Generalidades Quadros Eléctricos Caminhos de Cabos Diversos Trabalhos Diversos Funcionamento Eficiente da Instalação 76 viii

13 Construção Civil Equipamentos Instalados Ensaios de Recepção Plano de Manutenção Preventiva Esquemas Definitivos e Instruções de Funcionamento Garantias 80 3 Mapa de Quantidades 83 4 Peças Desenhadas 85 II - RSECE 1 Descrição Sumária do Edifício Caracterização Geral do Edifício Implantação 87 2 Parâmetros de Cálculo Zoneamento Climático Caracterização das FA Caracterização da Envolvente do Edifício Paredes Exteriores Pontes Térmicas Planas em Paredes Exteriores (pilares e vigas) Paredes Interiores Pavimentos Interiores Cobertura Exterior Vãos Envidraçados Exteriores Inércia Térmica Sombreamentos do Edifício Cargas Internas Renovação de Ar Outros Consumos Energéticos de Equipamento AVAC Consumos Energéticos de Outros Equipamento 94 3 Verificação Regulamentar Simulação Dinâmica Cargas Térmicas Cálculo do IEE de Referência Cálculo do IEE Nominal 98 ix

14 3.3.1 Lar de Idosos Creche Resultado da Verificação Energética Medidas de Melhoria 105 Anexo I Fichas Técnicas 107 Anexo II Dimensionamento de Ventiladores e Bombas Circuladoras 109 Anexo III Consumos de Energia 111 Anexo IV Cargas Térmicas 113 Anexo VI Solterm 115 Anexo VII Caudais de Ar 117 Anexo VIII Check List QAI e Energia 119 Anexo IX Medidas de Melhoria 121 Referências 123 x

15 Lista de Tabelas Tabela 1 - Zoneamento climático 23 Tabela 2 - Condições interiores para cálculo 34 Tabela 3 - Condições exteriores para cálculo 34 Tabela 4 Tabela de selecção de bombas circuladoras 41 Tabela 5 - Diâmetros e espessuras de tubos de cobre 42 Tabela 6 - Tabela do coeficiente e, com a variação da temperatura, relativamente à temperatura de 4ºC (ρ=1000 kg/m 3 ) 48 Tabela 7 - Características das UTAN's 53 Tabela 8 Mapa de ventiloconvectores 54 Tabela 9 Parâmetros de dimensionamento dos ventiladores de extracção 55 Tabela 10 Espessura da chapa, condutas rectangulares 57 Tabela 11 Portas de visita para condutas circulares, dimensões mínimas 60 Tabela 12 - Portas de visita para condutas rectangulares, dimensões mínimas 60 Tabela 13 Espessura dos isolamentos 62 Tabela 14 Mapa de pontos 69 Tabela 15 Limites admissíveis na envolvente 89 Tabela 16 - Paredes da envolvente exterior 89 Tabela 17 Pontes térmicas planas em paredes exteriores 89 Tabela 18 - Paredes de separação entre zonas 90 Tabela 19 - Paredes de separação das câmaras frigoríficas 90 Tabela 20 - Paredes de separação entre a sala de refeições e sala de estar 90 Tabela 21 - Parede das escadas e elevador 91 Tabela 22 - Pavimentos dos pisos intermédios 91 Tabela 23 - Cobertura invertida 91 Tabela 24 - Vãos envidraçados da Creche 92 Tabela 25 - Vãos envidraçados do Lar de Idosos 92 Tabela 26 - Vãos envidraçados horizontais 92 Tabela 27 Tabela de consumos dos equipamentos 94 Tabela 28 - Consumos do elevador 1 95 xi

16 Tabela 29 - Consumos do elevador 2 95 Tabela 30 IEE da cozinha do lar 101 Tabela 31 - IEE da lavandaria do lar 101 Tabela 32 - IEE do lar 102 Tabela 33 - IEE da cozinha da creche 103 Tabela 34 - IEE da creche 103 Tabela 35 IEE do edifício 104 Tabela 36- Energia a retirar para subir de classe 104 xii

17 Nomenclatura Abreviaturas AC Corrente Alternada; AQS Águas Quentes Sanitárias; AVAC Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado; CDI Central de Detecção de Incêndio; DC Corrente Contínua; DL Decreto-Lei; FA Fracção Autónoma; GTC Gestão Técnica Centralizada; IEE Indicador de Eficiência Energética; IP Índice de Protecção; MNEL Materiais não ecologicamente limpos; PMP Plano de Manutenção Preventiva; QAI Qualidade do Ar Interior; QE Quadro Eléctrico; RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios; RCF Registos Corta-Fogo; RSECE - Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios; RTIEBT Regras Técnicas de Instalações Eléctricas de Baixa Tensão; S Consumo Específico; SCE Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios; TRF Técnico Responsável pelo Funcionamento; UTAN Unidade de Tratamento de Ar Novo; VC Ventiloconvector; Letras e símbolos A Ampere [A] R Resistência térmica [m 2.ºC/W] xiii

18 U Coeficiente de transmissão térmica [W/m 2.ºC] V Volt [V] Caracteres gregos Condutibilidade térmica [W/m.ºC] Massa volúmica [kg/m 3 ] xiv

19 Introdução Este trabalho tem como objectivo projectar as instalações de AVAC do futuro Lar de Idosos e Creche e verificar a sua conformidade regulamentar em relação ao RSECE, foi realizado no âmbito da disciplina de Projecto, inserida no 2º ano do plano curricular do Mestrado em Sistemas e Equipamentos Mecânicos, área de especialização em Projecto, Instalação e Manutenção de Sistemas Térmicos do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. Com este projecto pretende-se definir/dimensionar as soluções, equipamentos, materiais e trabalhos incluídos nas instalações de AVAC, de modo a dotar o edifício de instalações que garantam adequadas condições de conforto, controlando as temperaturas interiores em cada espaço e os requisitos da qualidade do ar interior (QAI) de acordo com o nº 2 do artigo 4º e o artigo 29º do DL 79/2006. Este relatório divide-se em duas partes, a primeira parte, o projecto AVAC, onde fazem parte integrante a memória descritiva e justificativa, as condições técnicas especiais, o mapa de medições; e por último, as peças desenhadas; a segunda parte refere-se ao projecto de RSECE, da qual fazem parte a descrição sumário do edifício, os parâmetros de cálculo, a verificação regulamentar soluções construtivas e peças desenhadas Cada uma das partes vai ser desenvolvida neste trabalho numa secção independente com vários capítulos distintos. Sendo este um edifício de serviços com uma área superior a 1000 m 2 e com sistemas de climatização cuja potência térmica a instalar é superior a 25 kw, o mesmo deverá cumprir as exigências regulamentares estabelecidas no DL 78/2006, SCE Sistema de Certificação Energética e Qualidade de Ar Interior; DL 79/2006, RSECE Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios. A construção do edifício, respectivos acabamentos e mobiliário, serão executados utilizando materiais ecologicamente limpos, certificados por laboratórios reconhecidos, de modo a que as concentrações máximas de poluentes no interior do edifício não ultrapassam os valores definidos no anexo VII do RSECE. Assim, de acordo com o nº 3 do artigo 29º, não foi prevista a possibilidade de funcionamento dos sistemas com um aumento de 50% do caudal nos sistemas de renovação de ar. 15

20 As soluções apresentadas tiveram em conta as condicionantes físicas do edifício e a flexibilidade de gestão pretendida no funcionamento, havendo várias zonas independentes cujos sistemas de climatização e renovação de ar poderão ser desligados sem afectar as zonas em utilização. 16

21 Objectivos O principal objectivo do presente projecto, centra-se na determinação dos consumos de energia regulamentares, classificação energética do edifício, no dimensionamento das potências térmicas, dimensionamento de caudais de ar, de modo a obter os padrões de QAI definidos na legislação vigente e dimensionamento das capacidades higrométricas necessárias, sempre que os espaços em questão assim o justifiquem. Outro dos objectivos assenta no dimensionamento das redes condutoras de fluidos e na definição dos seus traçados a implementar em obra, de acordo com as condicionantes estruturais e arquitectónicas, próprias do edifício. Definir meios de controlo eficazes, de forma a garantir um melhor funcionamento da globalidade do sistema a instalar, tendo em vista a racionalização dos consumos de energia. Foi tido em conta ainda, os níveis de emissão de ruído, tanto interiores como exteriores de forma a serem garantidas as melhores condições para os utilizadores do edifício, acautelando o eventual prejuízo do bem-estar para terceiros. 17

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23 I AVAC

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25 1 Memória Descritiva e Justificativa 1.1 Introdução Refere-se a presente Memória Descritiva e Justificativa ao Projecto de Execução das Instalações e Equipamentos Mecânicos de AVAC para um edifício destinado a Lar de Idosos e Creche, requerido pela Instituto Superior de Engenharia de Coimbra e cuja obra será realizada em Miranda do Corvo no concelho Coimbra. Pretende-se que os sistemas de AVAC projectados para o edifício tenham uma qualidade elevada, e assegurem que as exigências de conforto térmico e de ventilação para garantia de qualidade do ar no interior do edifício sejam cumpridas, resultando num edifício energeticamente eficiente com elevados níveis de conforto e baixas necessidades de manutenção. De referir ainda que, para a concepção do presente projecto, foram tidas em elevada consideração as relações de qualidade/preço/manutenção da solução apresentada, no entanto, esta preocupação não deverá ter carácter limitativo, sob o risco de dispersar o objectivo primordial de dotar o edifício de uma instalação apta a satisfazer as suas necessidades e as dos seus utilizadores. Com a entrada em vigor do RSECE e com a implementação do SCE, o projecto, a execução e a manutenção dos sistemas de climatização passou a ter condicionantes e requisitos importantes que se pretendem ver cumpridos integralmente neste edifício. O executante das instalações de climatização terá obrigatoriamente que cumprir o disposto nestes regulamentos e será responsável pelo cumprimento de todos os requisitos que se referem à execução da instalação e à sua manutenção durante o período de garantia. Terá ainda de possuir técnicos com a formação adequada e exigida legalmente para as instalações abrangidas por esta empreitada. O edifício, no final da obra deverá ser certificado pelo SCE, pretendendo-se obter uma classificação energética, de nível elevado, pelo que deverão ser efectuados todos os esforços no sentido de optimizar o funcionamento dos sistemas e minimizar quaisquer perdas de energia, através da execução cuidada da instalação e na montagem dos seus equipamentos. 21

26 O Projecto deverá ser sempre interpretado na globalidade do conjunto composto pela Memória Descritiva e Justificativa, Condições Técnicas Especiais, Peças Desenhadas e Mapa de Medições. 1.2 Objectivos O principal objectivo do presente projecto, centra-se no estudo dos sistemas de climatização, que inclui as potências térmicas e caudais de ar, de modo a obter os padrões de Qualidade do Ar Interior definidos na legislação vigente e dimensionamento das capacidades higrométricas necessárias, sempre que os espaços em questão assim o justifiquem. Outros dos objectivos assenta no dimensionamento das redes condutoras de fluidos e na definição dos seus traçados a implementar em obra, de acordo com as condicionantes estruturais e arquitectónicas, próprias do edifício. Definir meios de controlo eficazes, de forma a garantir um melhor funcionamento da globalidade do sistema a instalar, tendo em vista a racionalização dos consumos de energia. 1.3 Caracterização Geral do Edifício O edifício em estudo é composto por duas fracções autónomas que se desenvolvem por quatro pisos identificados como piso -1, piso 0, piso 1 e piso 2. A primeira fracção situa-se no piso -1 e trata-se de uma creche que é constituída por uma zona administrativa, uma zona destinada ao ensino pré-escolar, refeitório e outros espaços necessários neste tipo de edifícios, tais como cozinha, instalações sanitárias e sala de refeições. Os restantes três pisos são inteiramente destinados ao funcionamento de segunda fracção, um lar de idosos. O piso 0 é constituído essencialmente por zonas comuns e de serviços, tais como, a sala de estar, sala de refeições, cozinha, etc. É também neste nível que se encontra a cozinha, a lavandaria, gabinetes de saúde, entre outros espaços necessários neste tipo de edifício. Nos pisos 1 e 2 encontram-se localizadas as zonas de repouso, como por exemplo, os quartos (simples e duplos) e as salas de estar. A zona envolvente é composta por um jardim inerente ao edifício para utilização dos utentes e alguns lugares de estacionamento. O edifício está ainda dotado de dois elevadores e lances de escada para se efectuar a transição entre pisos. As tipologias e as necessidades funcionais dos diferentes locais referidos serão determinantes para o desenvolvimento das soluções propostas. 22

27 1.4 Zoneamento Climático De acordo com as indicações do Quadro III.1 do Anexo III do Decreto-Lei n.º 80/2006 (Regulamento de Características de Comportamento Térmico em Edifícios), as zonas climáticas e dados climáticos de referência para o concelho de Miranda do Corvo são: Tabela 1 - Zoneamento climático Zona climática de Inverno I2 Número de graus-dia (GD) 1780 Duração da estação de aquecimento (meses) 6 Zona climática de Verão V2 - NORTE Temperatura exterior de projecto (ºC) 33 Amplitude térmica diária (ºC) Descrição das Soluções e Sistemas Preconizados É previsto, para a generalidade do edifício a implementação de um sistema de ventilação com o recurso a Unidades de Tratamento de Ar com 100% ar novo para introdução do caudal de ar novo regulamentar nos respectivos espaços. A solução de climatização terminal a implementar recorre a ventiloconvectores de tecto falso com ligação a condutas. No que diz respeito à produção de água quente sanitária, esta será feita com recurso a um sistema do tipo bomba de calor geotérmica. Assim, as instalações consideradas no presente projecto poder-se-ão dividir em: Produção e distribuição de água aquecida ou refrigerada. Sistema de produção de AQS. Redes hidráulicas de distribuição. Redes de circulação de ar. Unidades de climatização ambiente. Ventilação Produção de Água Aquecida/Refrigerada Como referido anteriormente, a produção de água aquecida ou refrigerada para a climatização dos espaços será obtida com recurso a uma Bomba de Calor Geotérmica. A opção por este equipamento visa a implementação de sistemas/equipamentos, para aquecimento e arrefecimento ambiente do edifício em análise, com maior eficiência 23

28 energética quando comparados com os sistemas tradicionais de combustíveis fosseis e/ou de condensação a ar. O equipamento de produção de energia térmica proposto baseia-se no aproveitamento energético disponível no solo. O solo constitui uma óptima reserva energética que se conserva de forma permanente ao longo do ano. O calor acumulado no subsolo é passível de ser aproveitado em qualquer local onde nos encontremos. Estudos recentes apontam para que, entre os 15 e os 80 m de profundidade, a temperatura se mantém constante à volta dos 15 ºC. As bombas de calor geotérmicas fazem trocas de calor com o subsolo, tirando partido da temperatura aproximadamente constante a que ele se encontra. No Inverno é energeticamente mais eficiente conseguir a temperatura confortável de 20ºC, partindo dos 15ºC do subsolo, do que partindo da temperatura a que está o ar, muitas vezes inferior a 10ºC. No Verão, estes equipamentos funcionam como refrigeradores, podendo-se tirar partido do facto de haver muito maior eficiência energética em manter os confortáveis 25ºC partindo dos 15ºC do subsolo, do que partindo dos 30ºC ou mais, a que se encontra o ar. Para além de um recurso renovável e menos poluente, a energia geotérmica apresenta diversas vantagens relativamente a outras fontes de energia renováveis e tradicionais, visto não sofrer, nomeadamente da intermitência e inconstância de factores meteorológicos que condicionam, por exemplo, a energia eólica, solar térmica e fotovoltaica ou hídrica. Estudos e aplicações recentes, apontam para um potencial de consumo para manter uma instalação com bombas de calor geotérmicas a funcionar com apenas 40% de energia quando em comparação com os sistemas tradicionais, sendo a restante energia, 60%, oferta da crosta terrestre. O sistema preconizado pressupõem então a instalação de duas bombas de calor geotérmicas (uma para cada fracção), com sistemas de captação vertical, recuperação de calor através de um segundo condensador possibilitando desta forma a produção de água quente e de água fria em simultâneo. De referir que a água fria produzida será, em termos energéticos, praticamente gratuita, aproveitando para tal, a energia despendida na produção de água quente. Em complemento às bombas de calor geotérmicas serão instalados depósitos de acumulação de água aquecida e água refrigerada. Estes irão funcionar como acumuladores de inércia térmica permitindo a acumulação durante o período nocturno, uma vez que o custo da energia eléctrica é mais baixo nas horas de vazio, assim, não será necessário o recurso ao funcionamento das bombas de calor geotérmicas durante todo o dia, ficando a instalação a 24

29 funcionar apenas com a energia acumulada nos depósitos de inércia até ser necessário entrar em funcionamento a bomba de calor geotérmica. Uma outra característica da solução proposta consiste na modulação da velocidade da bomba circuladora do sistema de geotermia através de um sistema de controlo de pressão de condensação, optimizando o funcionamento quando existir a necessidade de funcionamento a carga parcial. Em complemento do anteriormente descrito, nos circuitos hidráulicos de distribuição serão instalados grupos de circulação que farão a modulação da sua velocidade em função das necessidades instantâneas da instalação, permitindo a optimização dos desperdícios energéticos comparativamente com instalações sem esta capacidade Produção de Água Quente Sanitária A produção de água quente sanitária será feita com recurso ao conjunto formado por um sistema solar complementado por depósitos de acumulação, através dos quais a água de consumo circula, conforme se faz representar no esquema de principio da instalação, O sistema solar térmico tem como objectivo a produção e fornecimento de AQS, captando a energia solar e transferindo-a para a água de consumo. Desta forma assegura-se uma economia na utilização dos sistemas tradicionais de produção de AQS, reduzindo a factura energética inerente às fontes de energia convencionais e a dependência das flutuações do preço dos combustíveis fosseis. A captação de energia solar é realizada por intermédio de colectores solares planos instalados num local com exposição solar adequada conforme peças desenhadas. A energia é transferida para o fluido solar, que deverá conter as proporções de anticongelante (glicol) de acordo com as temperaturas mínimas registadas no local onde serão instalados, de modo a proteger convenientemente a instalação hidráulica. Deverão ser contemplados os correspondentes grupo de circulação e de segurança e demais acessórios para o seu correcto funcionamento, assegurando desta forma o bom funcionamento da instalação. O caudal em circulação deverá ser devidamente ajustado de forma a assegurar um rendimento adequado da instalação, em função no número de colectores solares instalados. O controlo deverá fazer uma medição diferencial dos pontos de maior temperatura do circuito (na saída dos colectores) e de menor temperatura (no depósito de acumulação), 25

30 actuando a bomba de circulação somente quando a energia solar disponível assim o justifique, optimizando o rendimento da instalação. Lar de Idosos De modo a determinar as necessidades de AQS para o lar de idosos, foram considerados 40 litros de água quente a 60ºC por dia e por pessoa. Assim, e tendo em conta a ocupação prevista de 63 ocupantes, estima-se um consumo de cerca de 2500 litros diários. Foram considerados ainda mais cerca de 20% uma vez que nem toda a água do depósito se encontra a 60ºC, e assim, o volume de acumulação de AQS será de 3000 litros. Para o aquecimento da água, foi previsto um grupo de 15 colectores solares do tipo plano horizontal selectivo, com um total de 38,3 m 2 de área útil, que cedem energia à água do depósito de acumulação, apoiados pela bomba de calor geotérmica. Creche Relativamente à Creche, estimou-se um consumo de cerca de 400 litros diários uma vez que não estão previstos banhos. Assim, o volume de acumulação de AQS será de 500 litros. Para o aquecimento do depósito, foi previsto um grupo de 3 colectores do tipo plano horizontal selectivo, com um total de 7,7 m 2 de área útil, apoiados pela bomba de calor geotérmica. Resultados De acordo com o relatório energético para ambas as fracções, obtido pelo software do INETI, que se encontra no Anexo - Solterm, obteve-se uma produção de energia de 2452 kwh por ano para a Creche e de kwh para o Lar de Idosos. Para a energia solar contribuir para a produção de AQS será necessário prever um depósito de acumulação onde a energia proveniente do campo de colectores será dissipada. Assim, para a creche, o depósito de acumulação deverá ter a capacidade para 500 litros de água e para o lar de idosos 3000 litros de água. O apoio à produção de AQS, quando a energia solar não estiver disponível ou for insuficiente, será efectuado por intermédio do circuito de alta temperatura da Bomba de Calor Geotérmica com uma potência de 7 kw para a creche e de aproximadamente 44 kw para o lar de idosos, conforme se faz representar no esquema de princípio da instalação. No depósito, a água quente sanitária deverá ser acumulada a 60ºC (para tratamento anti-legionella) e misturada com água fria da rede para consumo a 45ºC pela unidade de regulação. Deverá ser previsto, pelo menos uma vez por dia, que toda a tubagem de 26

31 distribuição de água quente sanitária seja sujeita a um choque térmico com água quente a uma temperatura não inferior a 60ºC. Pressupostos Localidade: Miranda do Corvo Tipologia: Estabelecimento de Ensino Consumo Diário de AQS (Creche): 400 l/dia Consumo Diário de AQS (Lar de Idosos): 2500 l/dia T.ª da água acumulada no Depósito de acumulação: 60ºC T.ª da água de consumo: 45ºC Dados Climáticos (SOLTERM 5): Miranda do Corvo Orientação dos colectores: SUL (Azimute: 0º) Inclinação dos colectores: 35º Tipo de Superfície: Cobertura Plana Redes Hidráulicas de Distribuição A distribuição de água aquecida ou refrigerada será assegurada por circuitos a dois tubos para as UTAN s e ventiloconvectores, não permitindo este sistema a produção de água aquecida/refrigerada em simultâneo. No interior do edifício os circuitos hidráulicos ficarão ocultos em tectos falsos, sendo que em situações pontuais poderão ficar embebidos nas paredes ou lajes. Nos troços dos circuitos hidráulicos montados à intempérie, em valas técnicas ou à vista em qualquer outro ponto da rede quando se justifique, o isolamento terá revestimento de protecção mecânica, incluindo os acessórios e dispositivos de corte, comando e controlo, todos termicamente isolados. Nos pontos altos dos circuitos serão montados purgadores de ar automáticos convenientemente localizados para evitar a formação de bolsas de ar que impeçam a circulação da água. As redes de tubagem dos circuitos primários e secundários foram dimensionados para um diferencial de temperatura de 5ºC (45º - 40ºC), para a estação de aquecimento e de 5 ºC (12º - 7ºC) para a estação de arrefecimento. Foi considerada uma perda de carga linear de 20 mm.c.a./m. Ambos os circuitos, primário e secundário serão executados em multicamada, e o seu desenvolvimento será conforme representado nas peças desenhadas. Estas tubagens serão envolvidas em toda a sua extensão com isolamento térmico adequado, constituído por mangas de espuma de polietileno com barreira de vapor no caso dos circuitos de água refrigerada. Os acessórios das tubagens (curvas, derivações,...) e 27

32 dispositivos de corte, comando e controlo inseridos nos circuitos hidráulicos (válvulas, filtros, etc.) serão isolados com o mesmo tipo de material empregue para o isolamento das tubagens Redes de Circulação de Ar As redes de condução de ar, de insuflação, foram dimensionadas para velocidades máximas de 4,7 m/s nos troços principais e 3 m/s nas derivações. Relativamente as redes de condução de ar de retorno e de extracção das zonas sujas, estas foram dimensionadas para velocidades máximas de 7 m/s nos troços principais e 3 a 3,5 m/s nas derivações. Serão executadas em chapa de aço galvanizada e terão o desenvolvimento como representado nas peças desenhadas Unidades de Climatização Ambiente São previstos como unidades de climatização localizados, os ventiloconvectores. O recurso à utilização destes equipamentos prende-se com o facto de a renovação do ar nos diversos locais induzida pelas UTAN s não ser suficiente para remover as cargas térmicas. Os ventiloconvectores deverão ser próprios para montagem oculta em tecto falso e para ligação a condutas. Deverão ser colocados especiais cuidados nas linhas de condensados dos ventiloconvectores não devendo estas ter uma inclinação inferior a 1,5%, sendo que se necessário se deve recorrer à instalação de bombas de condensados. O escoamento deverá ser efectuado através da rede de água pluviais, não sendo permitida a ligação à rede de esgotos. Deverá também ser tida em consideração a selecção de equipamentos que não os tomados como referência no presente projecto no que diz respeito às dimensões dos tectos falsos Ventilação Dada a tipologia de edifício, de ocupantes e dos variados tipos de actividade dos diferentes locais existentes, verifica-se a necessidade de manutenção de requisitos de conforto térmico de qualidade do ar interior. A salubridade do ar nos diversos locais será garantida por ventiladores de insuflação e de extracção, filtragens e ainda jogo de pressões e caudais de ar. Para garantia da qualidade do ar e a não proliferação de odores, os locais considerados de sujos estarão em depressão em relação aos restantes. 28

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