Como dimensionar a ventilação de um galpão industrial

O dimensionamento da ventilação de um galpão industrial parte do que precisa ser retirado do ambiente: calor, contaminantes e umidade. Para cada uma dessas cargas se estima a vazão de ar necessária, e o projeto adota a maior. Depois, define onde o ar entra e por onde sai, para que ele passe de fato pela área de trabalho. A taxa de trocas de ar por hora é uma referência de partida, não o critério que fecha o projeto.

Por que as trocas de ar por hora não bastam?

Troca de ar por hora é o número de vezes que o volume do galpão é substituído por ar novo em uma hora. Tabelas com faixas por tipo de ambiente circulam em catálogos de fabricantes e servem para uma primeira estimativa, mas têm duas limitações:

• Ignoram a carga real: dois galpões do mesmo tamanho, um com estoque de caixas e outro com fornos e solda, pedem vazões muito diferentes.
• Ignoram a mistura: o manual técnico da OSHA, agência de segurança do trabalho dos Estados Unidos, lembra que na prática a renovação depende da eficiência da mistura do ar. Se o ar novo entra e sai por um atalho, o volume trocado no papel não chega a quem trabalha.

Por isso, mesmo quando uma tabela é usada como ponto de partida, o valor final de vazão é definido pelo projeto, a partir das cargas do seu galpão.

Como a carga térmica entra no cálculo?

Em boa parte dos galpões, o calor é o que mais pesa. As fontes mais comuns são:

• Processo: fornos, estufas, secadores, solda, prensas e linhas de tratamento térmico.
• Máquinas e motores: boa parte da energia elétrica consumida acaba virando calor no ambiente.
• Cobertura e fachadas: telhado metálico exposto ao sol aquece o ar logo abaixo dele.
• Pessoas e iluminação: pesam menos, mas entram na soma.

O raciocínio é direto: a vazão necessária cresce na proporção do calor a remover e diminui quanto maior for a diferença de temperatura que se aceita entre o ar que entra e o ar que sai. Se o ar externo já está quente e a margem é pequena, a vazão sobe bastante.

O calor também é assunto de saúde do trabalhador. No Brasil, a exposição ao calor é avaliada pelo IBUTG, conforme o Anexo 3 da NR-15 e o Anexo 3 da NR-9, com medição segundo a NHO 06 da Fundacentro. A ventilação é uma das medidas de controle, mas a avaliação da exposição cabe ao profissional de segurança da empresa.

E quando há contaminantes no ar?

Aqui a primeira decisão não é a vazão, e sim o tipo de ventilação. O manual da OSHA separa dois caminhos:

• Ventilação geral (diluidora): deixa o contaminante se espalhar e reduz a concentração com ar novo. É indicada para materiais de baixa periculosidade, emissões uniformes e fontes espalhadas ou móveis.
• Exaustão localizada: captura o contaminante junto da fonte, antes que ele chegue ao ambiente. É indicada para materiais mais perigosos, fontes pontuais e partículas maiores, que tendem a se depositar.

Na prática, pó de lixamento, fumo de solda, névoa de tinta e vapores de processo pedem captação localizada: coletor de pó, coifas ou cabine. Tentar resolver isso só com exaustores de parede exige vazões enormes e espalha o contaminante pelo galpão antes de retirá-lo. A ventilação geral fica com o calor e com o que sobra.

Onde colocar as entradas e saídas de ar?

Todo ar retirado precisa ser reposto. Quando falta entrada de ar, o galpão fica em pressão negativa e os exaustores entregam menos do que a vazão prevista. Alguns cuidados:

• Reposição planejada: a OSHA considera aceitável a entrada por portas, janelas, venezianas de parede e ambientes vizinhos, e inadequada a entrada por frestas, vãos sob portas e aberturas de telhado não previstas.
• Caminho do ar: o ar deve entrar do lado limpo, passar pela área ocupada e sair do lado onde estão as fontes de calor ou de contaminante. O trabalhador não deve ficar entre a fonte e a saída de ar.
• Ar quente sobe: a saída costuma render mais em pontos altos, perto da cobertura, e a entrada em pontos baixos, perto das pessoas.
• Evite atalhos: entrada e saída lado a lado fazem o ar novo sair sem ventilar nada.
• Correntes cruzadas: a mesma fonte alerta que correntes de ar fortes podem reduzir em 75% a eficiência de uma captação localizada. Insuflamento mal posicionado atrapalha coifas e coletores.

Qual equipamento usar em cada parte do sistema?

Com as vazões e o traçado definidos, a escolha do equipamento fica mais objetiva:

• Exaustão geral por parede ou telhado: exaustores axiais, que movem grande volume de ar com pouca resistência.
• Sistemas com dutos e filtros: ventiladores centrífugos, que vencem a perda de carga de dutos, filtros e coletores.
• Insuflamento: exaustores axiais ou centrífugos trabalhando para dentro, conforme a necessidade de filtrar ou levar o ar por dutos.

A comparação completa está no artigo exaustor axial ou centrífugo. Os modelos que fabricamos estão em exaustores e ventiladores.

O que levantar antes da visita técnica?

Quanto mais completo o levantamento, mais preciso o dimensionamento. Separe o que tiver:

• Planta do galpão: dimensões, pé-direito, tipo de cobertura e aberturas existentes.
• Layout de produção: posição de fornos, máquinas, cabines e postos de trabalho.
• Processos: o que gera calor, pó, fumo ou vapor, e em que turnos.
• Sistemas existentes: exaustores, coifas e coletores já instalados e o que não está funcionando.
• Exigências em andamento: obra, ampliação ou exigência de órgão fiscalizador.

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