Projecto de instalações mecânicas Novo Edifício do call center da PT em Santo Tirso - PDF
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Cecília Carvalhal Barros
1 por Isabel Sarmento e Marco Quaresma (Afaconsult) grafismo AVAC João Fitas Projecto de instalações mecânicas Novo Edifício do call center da PT em Santo Tirso O novo Edifício do CallCenter da PT localizar-se-á em Santo Tirso, num terreno com uma área aproximada de 4 700m² onde, à data da elaboração do projecto, existe um horto da câmara Municipal. O novo Edifício do CallCenter da PT localizar-se-á em Santo Tirso, num terreno com uma área aproximada de 4 700m² onde, à data da elaboração do projecto, existe um horto da Câmara Municipal. O edifício, da autoria do Arquitecto Francisco Aires Mateus, desenvolve-se em três pisos, uma cobertura técnica e dois pisos constituídos por diversas áreas funcionais que perfazem uma área útil de 3326 m 2 : n o piso térreo, incorpora: a entrada/ sala de espera, o open-space (com pé direito duplo na área central e pé direito simples nas áreas periféricas), duas salas de reuniões, sala de coaching, um help-desk, um pólo técnico informático e um energético, cacifos, áreas técnicas de instalações eléctricas, lixos, arquivo, arrumos, instalações sanitárias, limpeza e área para depósitos de água; n enquanto, o piso 1 incorpora: cinco salas de formação, instalações sanitárias, área de descanso, copa, show room/área expositiva, gabinete polivalente, circulações horizontais de acesso aos vários espaços, arrumos, instalações sanitárias e uma área técnica. E ainda, três áreas exteriores: área de fumo, pátio e terraço. O projecto de instalações mecânicas, elaborado pela afaconsult, desenvolveu-se, não só, na sua vertente de concepção dos sistemas para responder às necessidades térmicas do edifício, devidas à sua envolvente e aos seus ganhos internos, mas, também, numa perspectiva integrada de racionalidade energética, em plena articulação com a certificação energética e da qualidade do ar interior. Consequentemente, em integral cumprimento da legislação em vigor o RSECE (Decreto-lei n.º 79/06 de 4 de Abril), deu origem a uma proposta de valor de IEE de referência para a tipologia CallCenter, uma vez que se trata de uma tipologia de edifício não caracterizada no RSECE em termos de IEE, de acordo com o previsto regulamentarmente no n.º 4 do Artigo 31º. O edifício foi, então, entendido como o primeiro sistema, procurando optimizar o desempenho térmico da sua envolvente, de modo a reduzir as necessidades em energia primária, caracterizando-se por: n adequar os níveis de isolamento térmico da envolvente, de modo a minimizar a influência não desejável do clima no interior do edifício; n seleccionar criteriosamente a envolvente transparente, quanto ao seu factor solar e coeficiente de transmissão térmica; n adequar as respectivas protecções solares, evitando ganhos excessivos com o consequente risco de sobreaquecimento dos espaços e o desnecessário aumento das necessidades energéticas em arrefecimento ambiente, bem como, evitando situações de encandeamento; n utilizar correctamente a inércia térmica, limitando os valores da amplitude térmica no ambiente interior. A abordagem seguinte passou por, encontrar soluções para os sistemas de tratamento ambiente simples, eficazes, fiáveis e com baixos requisitos de manutenção, em harmonia com as expectativas da arquitectura, mas mantendo a qualidade das prestações de cada sistema per si, respondendo às solicitações originadas pela funcionalidade do edifício, de modo a estabelecer as condições de conforto térmico, e outras exigidas para os espaços exclusivamente técnicos, mas, também, da qualidade do ar interior, caracterizada por: n evitar os sobredimensionamentos, tendo em especial atenção o contributo que uma envolvente bem concebida e uma solução de iluminação eficiente induz em termos da diminuição das necessidades energéticas; n explorar não só o zonamento funcional do edifício mas, também a geometria dos espaços, optimizando as estratégias de performance da ventilação; n centralizar os sistemas energéticos, proceder a um adequado escalonamento da sua potência e a uma selecção com prioridade à eficiência; n utilizar bombas de caudal variável e de elevada eficiência energética, para a distribuição de água quente e de água refrigerada aos equipamentos terminais; n localizar as centrais de ventilação nas proximidades das áreas a tratar, reduzindo os trajectos das condutas com a consequente minimização das perdas térmicas e dos custos energéticos associados ao transporte do ar; n utilizar ventiladores de transmissão directa do tipo plug-fan e de elevada eficiência energética; n adoptar sistemas de arrefecimento gratuito e de recuperação de energia no ar de exaustão, privilegiando a recuperação térmica em detrimento da recirculação, em especial quando se trata de espaços com grandes ocupações; n adoptar um sistema de gestão centralizado permitindo, quer a implementação automática de estratégias de economia de energia e um controlo optimizado da instalação, quer a monitorização do seu modus operandi. Os Sistemas de Climatização Sem pretender uma descrição exaustiva dos sistemas propostos, apresenta-se de uma forma sumária as soluções propostas para os sistemas energéticos e 74 Maio/Junho climatização climatização Maio/Junho 75
2 A extracção geral assenta no mesmo princípio descrito para a insuflação e é efectuada em pleno a partir de rede de condutas não isoladas, existentes no interior do tecto falso, ligadas aos andares de extracção da UTN s. Figura 1 Cobertura técnica rede de condutas de tratamento ambiente dos espaços mais relevantes no conteúdo funcional do edifício. O sistema energético é uma bomba de calor de condensação a ar, a quatro tubos, associada a dois depósitos de acumulação, um de água refrigerada e outro de água aquecida (DAR/Q) que funcionam como volante térmico da instalação, assegurando a produção simultânea, quer de água refrigerada quer de água quente, destinadas ao tratamento ambiente. A opção por uma bomba de calor águaar-água a quatro tubos é justificada pela ausência de uma infra-estrutura de gás natural, mas também devido aos elevados ganhos internos dos espaços e à sua variação ao longo do dia, normal em edifícios deste tipo, nos quais não se consegue definir uma fronteira para a estação de aquecimento, mas sim apenas períodos ao longo do dia em que é necessário promover o aquecimento ambiente, principalmente durante a manhã. Uma bomba de calor a dois tubos seria incapaz de produzir água refrigerada e, num momento seguinte, responder, atempadamente, a necessidades de Figura 2 Piso 1 rede de condutas 76 Maio/Junho climatização
3 aquecimento. Deste modo, tendo em visto um funcionamento contínuo do edifício, a opção por uma bomba de calor a quatro tubos assegura o suprimento das necessidades de arrefecimento e aquecimento em simultâneo. A distribuição de água quente e de água refrigerada é assegurada por uma rede de tubagem a quatro tubos composta por 4 circuitos independentes, função do zonamento considerado. De um modo geral, a rede de tubagem desenvolve-se horizontalmente no piso técnico da cobertura. Quando necessário, imerge verticalmente em courettes técnicas para o interior do edificio, desenvolvendo-se horizontalmente ao nível do tecto. Open-Space (CallCenter) O tratamento ambiente do open-space, localizado no piso térreo é realizado mediante um sistema que combina três Unidades de Tratamento de Ar (UTA_OS1\2\3) e baterias de reaquecimento terminal (BRTs), localizadas no piso técnico da cobertura. space de menor pé direito. Desta forma, é possível remover a carga térmica acumulada a nível alto da área central e ao mesmo tempo promover a correcta ventilação\distribuição de ar no espaço; n para a zona de menor pé-direito do open-space com maior área (quadrante a sul), o tratamento ambiente é garantido por uma UTA (UTA_OS3), que, por intermédio de condutas, interliga a difusores localizados a nível do tecto. O retorno à unidade é realizado, também, a nível do tecto. n quanto às zonas de menor pé-direito mas de menor área, o tratamento ambiente é promovido pelas mesmas UTAs que garantem o conforto térmico da área central, no entanto, para um controlo independente da temperatura de insuflação, uma vez que se prevê que estas áreas apresentem menores necessidades em arrefecimento que na área central, estão previstas baterias de A extracção geral assenta no mesmo princípio descrito para a insuflação e é efectuada em pleno a partir de rede de condutas não isoladas, existentes no interior do tecto falso, ligadas aos andares de extracção da UTN s. gratuito através da insuflação de 100% de ar novo e rejeição da totalidade do ar de retorno. Polos técnicos informático e energético Figura 4 Modo de funcionamento no Verão Uma vez que estes espaços apresentam necessidades e um funcionamento distindo dos demais, o seu tratamento ambiente é garantido através de duas unidades autónomas de climatização do tipo close-control, por espaço, sendo uma delas de redundância. As unidades interiores são do tipo vertical instaladas no próprio espaço, enquanto que as unidades exteriores (condensadores) são intaladas no piso técnico de cobertura. Figura 3 Open space rede de condutas (modelo Revit) Devido à diversidade da geometria e volumetria do open-space, foram adoptadas três soluções para tratamento ambiente e ventilação: n na zona central, devido ao elevado pé direito, o ar previamente tratado por duas UTAs (UTA_OS1\2) é insuflado perifericamente a um nível intermédio, correspondente pavimento do piso 1, por intermédio de injectores inseridos em conduta. A extracção do ar, por sua vez, é realizada, parcialmente, a nível do tecto da área central e outra parte a nível do tecto das quatro zonas de open reaquecimento terminal (BRTs) controladas por um termostato próprio. A difusão do ar é conseguida por difusores ao nível do tecto, bem como o retorno, à semelhança das restantes zonas. Do ar de retorno às Unidades de Tratamento de Ar, em situação normal, uma parte é objecto de recuperação térmica e depois é rejeitado (função da quantidade de ar novo necessária para garantir as condições de qualidade do ar interior) e o restante é recirculado. No entanto, sempre que termicamente favorável, é promovido o arrefecimento Figura 5 Modo de funcionamento no Inverno Sempre que as temperaturas exteriores forem favoráveis, é promovido um arrefecimento gratuito. Para tal, as unidades de condensação exteriores são arrefecedores secos a água (dry coolers), permitindo, sempre que a temperatura de retorno do fluido de condensação seja favorável, que a permuta de calor seja realizada directamente para essa fonte (água de condensação), não sendo necessário que o compressor da unidade interior entre em funcionamento. Pretende-se com estas unidades realizar o controlo refinado da temperatura e, apenas, a monitorização da humidade relativa no interior do espaço, em conformidade com os requisitos do Dono de Obra. 78 Maio/Junho climatização
4 Generalidade dos espaços O sistema de tratamento ambiente é composto por unidades terminais do tipo unidades de tratamento de ar de baixo perfil (UTABP) ou ventiloconvectores (VC) que, através da circulação de água aquecida ou arrefecida nas respectivas baterias permutadoras de calor, promovem o aquecimento e/ou o arrefecimento ambiente, consoante o necessário em cada espaço. Diversas unidades de tratamento de ar novo (UTAN) promovem a renovação do ar. O ar antes de ser rejeitado é objecto de recuperação térmica. Ao que correspondem as seguintes áreas úteis: espaços de CallCenter: 1 710m 2 ; espaços de escritório: m 2 ; espaços de lojas: 165 m 2 ; espaços de ensino: 358 m 2 ; Donde, resultou a necessidade de encontrar um valor característico em termos regulamentares para os espaços destinados exclusivamente a Call Center, caracterizado por elevados índices de ocupação e de equipamento. No que respeita às condições reais e nominais foram tomados como base os seguintes parâmetros: Figura 6 Secção da cobertura técnica rede de condutas (modelo Revit) Cálculo do valor de IEE de referência para a tipologia Call Center Numa perspectiva de cálculo do IEE do edifico, face à diversidade funcional dos diferentes espaços que compõem o edifício, foi adoptado o seguinte zonamento: Condições reais de projecto Ocupação: 3,1 m 2 /pessoa Equipamento: 66 W/m 2 Iluminação interior: 6 W/m 2 Iluminação exterior (W por área de implantação): 2,15 W/m 2 Proposta para o cálculo do IEE de referência Ocupação: 3 m 2 /pessoa Equipamento: 60 W/m 2 luminação interior (*): 12 W/m 2 Iluminação exterior (W por área de implantação): 5 W/m 2 No que respeita aos perfis de utilização, foram adoptados os perfis correspondentes à tipologia comunicações, sendo uma boa aproximação aos perfis reais perspectivados para o CallCenter. Consumos energéticos da área de CallCenter (1 710 m 2 ) O consumo anual global de energia primária para aquecimento, arrefecimento e outros fins para o cálculo do IEE de referência para uma tipologia CallCenter, foi calculado com base em equipamentos standard, isto é, uma caldeira a gás para produção de água aquecida com rendimento de 90%, chiller ar-água para produção de água arrefecida com COP de 3,2 e ventiladores centrífugos de transmissão por correia com curvatura inclinada para a frente. (*) segundo a norma EN13779 para se garantir o fluxo luminoso necessário para um espaço de trabalho é necessária uma potência de iluminação na ordem dos 12 W/m Maio/Junho climatização
5 Da simulação energética detalhada, baseada nos parâmetros enunciados, resultaram os seguintes consumos energéticos: Tipos de Consumos energéticos consumos [kwh/ano] [kgep/ano] Aquecimento Factor de correcção IEE nominal [kgep/(m 2.ano)] x 1,05* ,57 0,3 Arrefecimento ,89 9,3 Ventilação ,1 Bombas ,0 Iluminação ,3 Equipamento ,2 TOTAL ,3 (*) considerado um acréscimo de 5% para contabilização das pontes térmicas lineares desadregação dos consumos energéticos para a tipologia CallCenter Donde resultou, como proposta à ADE- NE, um valor do IEE de referência para CallCenter de 115 kgep/(m2.ano) e um valor de S de 22. Tendo estes valores sido aceites por aquela entidade. Classe de eficiência energética do edifício O Consumo anual global de energia primária do edifício para aquecimento, arrefecimento e outros fins, calculado com base nos equipamentos propostos no projecto de execução é seguinte: Tipos de consumos Aquecimento Arrefecimento Consumos energéticos [kwh/ano] [kgep/ano] Factor de correcção [-] IEE nominal [kgep/(m 2.ano)] x 1,05* ,57 0, ,89 9,4 Ventilação ,2 Bombas ,5 Iluminação ,1 Interior Equipamento ,3 Iluminação ,2 exterior TOTAL ,0 (*) considerado um acréscimo de 5% para contabilização das pontes térmicas lineares desadregação dos consumos energéticos o edifício Classe Energética IEE nom (kgep/m2.ano) IEE nom = 71,0 kgep/m2.ano Resultando numa Classe de Eficiência Energética B, para o novo edifício do Call Center da PT em Santo Tirso. A+ IEE nom IEEref 0,75.S 62,0 A IEE ref 0,75.S < IEE nom 0,5.S 62,0 < 68,6 B IEE ref 0,5.S < IEE nom 0,25.S 68,6 < 71,0 75,1 B- IEE ref 0,25.S < IEE nom 75,1< 81,7 82 Maio/Junho climatização