MAPA - EMEC - REFRIGERAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR - 53_2025

 

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MAPA – REFRIGERAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR

​ 

QUESTÃO

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.
Para o projeto em questão, a temperatura interna será de 23 °C.

Após avaliar a situação, calcule a carga térmica total, considerando as parcelas de condução de calor pelas paredes (externa e internas) e cobertura, janelas, pessoas, equipamentos e iluminação.
 
Sabendo que os equipamentos de ar condicionado tipo split, comumente encontrados no mercado brasileiro possuem as seguintes capacidades, conforme tabela abaixo, qual capacidade você recomendaria, de acordo com o resultado da carga térmica?

Capacidades

9.000 BTU/h

12.000 BTU/h

18.000 BTU/h

24.000 BTU/h

36.000 BTU/h

 

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