Autor: Redação

Já em 1550, sabia-se que a ventilação de um ambiente era algo de grande importância. Os jesuítas escreviam cartas a todos os dias descrevendo a sua rotina, o que programaram fazer, o que foi feito realmente. Um fato curioso está relatado na carta:

“Ânua da Província do Brasil, de 1583, do Provincial José de Anchieta ao Geral P. Cláudio Acquaviva. Bahia do Salvador, 1º de janeiro de 1584.

Colégio da Bahia

…Nada de novo foi acrescentado ao edifício do colégio, a não ser uma enfermaria, bastante espaçosa, exposta por ambos os lados ao ar fresco e salutífero.”

A carta escrita por José de Anchieta, destaca que na enfermaria com janelas de ambos os lados, a livre circulação do ar entre os doentes, fez-se notar que curiosamente os doentes se recuperavam de forma mais rápida, Anchieta achou tão bom, que registrou o assunto em uma das suas cartas, tornando o fato histórico sobre a importância da ventilação do ar nos ambientes. A questão é que a renovação do ar por meio da corrente do ar que se formou entre uma janela e a outra, permitiu a diminuição da contaminação por vírus ou bactérias entre os doentes.

A ventilação e qualidade do ar são assuntos em pauta sob diversos aspectos, mas, devido a sua relevância, ganha destaque quando se refere a saúde das pessoas em ambientes assistenciais de saúde. E, dentro deste contexto existem algumas normas e recomendações das boas práticas, entre elas a NBR 7256.

A NBR 7256

No ano de 2005, a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas publicou  a primeira revisão técnica da NBR 7256 de 1982, a mesma refere-se ao “Tratamento de ar em estabelecimentos assistenciais de saúde (EAS) – Requisitos para projetos e execução das instalações”, que foi elaborada pelo Comitê Brasileiro de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento CB-055 de responsabilidade da ABRAVA – Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento.

De acordo com as diretrizes da ABNT, toda norma deve ser colocada em evidência de 5 em 5 anos para consulta se há a necessidade de revisão, ou em outros casos, quando algo de grande relevância é destacado para discussão.

Neste contexto, NBR 7256 entrou em revisão em 2012, e desde então a Comissão de Estudo está dedicada ao assunto, a previsão é que a mesma entre em consulta pública nacional até o final deste ano. A comissão de estudo é formada por renomados profissionais de diversas esferas de atuação com a presença da indústria, engenheiros, projetistas, arquitetos, médicos, enfermeiros, profissionais de campo, provenientes de diversos pontos do país

O eng° Mário Alexandre Moller Ferreira, da Engenharia Projetos Avançados e Coordenador do grupo de trabalho para revisão da NBR 7256 relata que “Sentimos uma grande responsabilidade com a revisão desta norma, pois está ligada diretamente à saúde das pessoas. Mas, vemos que existem muitos entraves, pois estamos falando de ambientes privados ou governamentais, e quando a questão é com o governo a dificuldade aumenta ainda mais, devido a realidade financeira do País, Estados e Municípios, pois são diferentes e em proporções distintas. Fazer-se cumprir às normas, torna-se um desafio para toda cadeia de envolvidos, desde o projeto até a manutenção deste tipo de ambiente”.

A NBR 7256 é obrigatória para os novos EAS e para os que sofrerão reformas, garantindo assim que o tratamento do ar aconteça da maneira adequada. A norma determina quais são as práticas de segurança a serem seguidas para garantia adequada do ar para ambientes relacionados à assistência de saúde.

Refere-se basicamente, a necessidade de cuidar das condições do ar em cada um dos locais determinados, classificados à princípio como triagem, ambientes de tratamentos como UTIs, salas de repouso, ambiente isolados, entre outros

Em linhas gerais, a NBR tem como objetivo evitar a contaminação em ambientes pelo ar, evitar a proliferação de microrganismos e garantir a pureza do ar.

A necessidade da revisão da NBR 7256

Assim como a revolução tecnológica que acontece no dia a dia em vários segmentos, no ambiente médico/hospital também surgem novidades como novas tecnologias, novos caminhos que apontam melhorias e soluções para problemas existentes, e em determinado momento dá-se a necessidade de se revisão de uma norma.

A NRB 7256 entrou em revisão em 2012, e desde o início dos trabalhos da revisão, o grupo de trabalho se reúne para discussão dos principais pontos para a revisão. A formação do grupo é multidisciplinar em termos de profissões e formações, e conta com a participação de engenheiros, arquitetos, médicos, enfermeiros, entre outros.

De acordo com o eng. Oswaldo Bueno, consultor da ABRAVA e coordenador do CB 55, que fez a menção à carta de José de Anchieta no início deste texto, “O principal desafio para a revisão desta norma é alinhar o conhecimento das matérias ou informações, pois mantemos um grupo com diversos especialistas com diferentes tipos de experiências. Cruzar informações como tipos e tamanhos de bactérias com tipos de filtros adequados a necessidade e a realidade para que se tenha um ar adequado nos ambientes é desafiador. E, por este motivo, estamos demorando nesta revisão, precisamos ter um consenso sobre as necessidades e formas de viabilizá-las, e para isto o grupo precisa trabalhar na mesma direção, para que então tenhamos enfim a norma revisada”.

Um dos pontos considerado para revisão foi a inclusão de novas bibliografias com referências sobre engenharia, área médica como a parte epidemiológica, o que apresentou novos parâmetros e contribuiu com mais subsídios às diretrizes propostas para a norma.

A importância do projeto, arquitetura e instalações no contexto da qualidade do ar respirado em ambientes médicos

Entre os vários pontos apontados para revisão da NBR está a arquitetura local, pois foram identificados ambientes com necessidades específicas para o tratamento do ar como a recepção, que é a primeira área de acesso de um paciente, e que antes não tinha a atenção adequada em relação ao ar respirado no ambiente, mas, foi incluída, pois é pela porta de entrada que chegam os pacientes com diferentes tipos de doenças e graus de necessidades de atendimento no ambiente hospitalar.

Segundo a arquiteta e Dra. Mônica A. Melhado, do MoAM Archi + Design, doutora em Building Phisics and Systems pela TU/e e especialista em Arquitetura de Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EAS), a relação da arquitetura, do fluxo de pessoas e a qualidade do ar interior em ambientes de saúde sempre estiveram sob o seu olhar. EAS são espaços complexos e dinâmicos que requerem atenção especial em relação a qualidade do ar interior e ao controle do ambiente para minimizar o risco de transmissão de infecção através do ar. Esta atenção é essencial desde o planejamento, nas fases de projeto e comissionamento, e ao longo do ciclo de vida do edifício.

Mônica cita também a importância de arquitetos e engenheiros trabalharem juntos e a necessidade de uma boa comunicação entre as diferentes fontes envolvidas no processo de projeto. A Norma atualizará e complementará dados importantes que devem ser contemplados em projetos de Sistemas de Condicionamento de Ar e Ventilação, os quais foram definidos considerando os desenvolvimentos nas áreas envolvidas, normas e pesquisas recentes nacionais e internacionais. A implementação das recomendações presentes na NBR 7256 e normas complementares é fundamental para o bem-estar, saúde e segurança dos pacientes, dos profissionais da área de saúde e visitantes em EAS.

Os estabelecimentos de saúde contam com diversas áreas/setores como o de emergência, recepção e triagem que devem contemplar instalações que apresentem 100% de renovação total do ar, com o objetivo de inibir a propagação de quaisquer tipos de contaminação, pois são nestes setores que chegam pacientes com diversos perfis, como com doenças transmissíveis, doenças respiratórias, acidentes variados, gestantes, crianças, idosos, pacientes estes, que precisam ter garantida o mínimo de proteção, até que sejam separados de acordo com a patologia apresentada, grau da doença  e necessidades.

O eng. Martin Lazar, da RML Engenharia e editor da Revista da SBCC – Sociedade Brasileira de Controle de Contaminação chama atenção para as responsabilidades de cada um dos agentes envolvidos na viabilização de funcionamento de estabelecimentos assistenciais de saúde “Um dos grandes objetivos da revisão desta norma é fazer um elo entre o arquiteto, o projetista de ar condicionado e responsável pelo ambiente hospitalar. É preciso ter a conscientização, de que o que está descrito na norma precisa ser cumprido, sem ter que pensar se haverá uma fiscalização ou não. O que tem que ser feito é cumprir as exigências mínimas da norma, necessárias a oferecer segurança a todos, quando o assunto está relacionado ao ar que se respira no local, proporcionando garantias de um ambiente seguro para todas as pessoas, corpo clínico, operacional, pacientes e acompanhantes.

Outro aspecto a ser observado é o aumento dos custos, sejam eles para o hospital/clínica, paciente ou convênio médico, eventualmente ligados ao não cumprimento dos requisitos exigidos na norma. O gasto é previsto em diferentes esferas e proporções: no operacional do ambiente, a falta de manutenção e má operação dos equipamentos elevam o aumento de conta de energia até a abreviação de seu  tempo de uso; absenteísmo do corpo clinico e operacional devido a doenças adquiridas durante o trabalho, custo de infecção de pacientes para todos os envolvidos, além do tempo perdido  com a nova patologia.

Vale lembrar que no início de concepção de um novo ambiente, é de extrema importância que o cliente, engenharia e arquitetura estejam juntos para a definição dos pontos necessários ao atendimento das normas existentes, assim como para o planejamento adequado e a ausência de surpresas indesejadas ao longo do processo. Para as obras em edifícios antigos e em funcionamento, o processo é ainda mais complexo por conta de mudanças na estrutura e do novo layout. Propostas arquitetônicas aliadas aos sistemas de climatização e ventilação tendem a garantir projetos mais eficientes no cumprimento do objetivo inicialmente determinados.

O tipo de ar respirado em cada um dos ambientes assistenciais de saúde

Para Oswaldo Bueno, o foco da revisão da NBR 7256 é baseado no tipo de ar de circulado em cada um tipo de ambiente “Qual é a característica daquele ambiente? É um ambiente protetor? É um ambiente com pessoa contaminada?  Vamos usar pressão positiva ou pressão negativa? Qual filtro de ar, usar? Então é listado uma série de itens. A norma dá uma diretriz na hora de conceber o ambiente, constam tabelas que resumem as características dos ambientes e suas descrições.  Se é um ambiente protetor, quais as suas características. Se o ar será recirculado ou não? Para que tipo de ambiente se é hospitalar ou administrativo. Na norma encontra-se orientações para diversos itens que devem ser observados”.

Os sistemas de climatização de quaisquer tipos de ambiente ligados à saúde devem obedecer aos critérios de necessidades, são muitos detalhes a serem observados pela engenharia e arquitetura, e que devem estar de acordo com a as exigências da NBR, para que atendam às necessidades das áreas.

O eng. Mário Alexandre destaca as áreas de controles de pacientes “ O grupo de trabalhou ficou muito tempo focado nos setores de quartos de pacientes imunocomprometidos, os quais tem que apresentar um ambiente protetor, isto é, um ambiente para que aquele paciente não seja afetado por condições ambientais adversas que prejudique a saúde dele, pois já se encontra com baixa imunidade. Por outro lado, também tem os quartos de portadores de doenças transmissíveis pelo ar, que são os quartos de isolamento, embora que o isolamento seja tanto para quem é imunocomprometido, quanto para portador de doenças transmissíveis pelo ar. Nesses casos os pacientes são protegidos também, mas a proteção principal é para que a contaminação não venha a ser transmitida para outros ambientes”.

Falando da qualidade do ar de um determinado ambiente, o mesmo tem de apresentar pressão positiva ou negativa do ar nas salas, este é um tópico que está ligado diretamente ao estado do paciente. Se o doente está contaminado é preciso filtrar o ar que sai da sala, mantendo pressão negativa para que o ar em circulação no quarto não saia do ambiente contaminado, transmitindo assim infecção a outras pessoas, nestes casos é usado filtro absoluto na saída do ar na exaustão. O mesmo procedimento se aplica para área de lavagens de instrumentos.

Agora se for o paciente que está com a imunidade baixa, ele precisa ficar em um ambiente protetor, que precisa ter pressão positiva, nestes casos, o ar de entrada deve estar limpo, filtrado por meio de filtro absoluto, e normalmente direcionado por meio de fluxo de ar quase que  unidirecional, para fazer com que o ar chegue até o paciente, e não fique circulando no quarto por conta da circulação de pessoas. Dentro deste tópico, o fluxo de ar tem um papel de extrema importância para todos, no caso da equipe de atendimento e visitantes devem usar máscaras, mas, o cuidado com o ar ainda requer cuidados, nestes casos o fluxo de ar permite ainda uma “lavagem” do ar, fazendo com que o ar exalado pelo visitantes da sala não entre em contato com o paciente, que necessita de proteção.

A filtragem de ar e os filtros ganharam um capítulo especial na revisão, notadamente a tecnologia no segmento de filtros avançou nos últimos 10 anos, por este motivo as tabelas estão sendo revistas, e serão anexadas a norma tabelas comparativas para facilitarem a escolha dos tipos de filtros, de forma que sejam os adequados ou os necessários para utilização em cada tipo de instalação.

De acordo com a Arq. Mônica, “a Norma também recomenda os limites de temperatura de bulbo seco e da umidade relativa do ar nos ambientes. Estes parâmetros são definidos em função das necessidades dos usuários, do uso dos ambientes e do controle ambiental para que não haja amplificação de microrganismos. Mônica chama atenção para o fato destes parâmetros influenciarem também no conforto térmico dos pacientes e dos profissionais da área da saúde.  Por exemplo, se o paciente se sente desconfortável com a temperatura no momento que ele está sendo preparado para cirurgia e na pré-anestesia, existe a possibilidade de desenvolver hipotermia durante a cirurgia, aumentando assim o risco de ele adquirir infecção. As condições de conforto devem ser pensadas também para que a Equipe médica para que desenvolva suas atividades com o melhor desempenho e de forma segura”.

Outro ponto observado na revisão, são os cuidados com a proteção de incêndios para estabelecimentos assistenciais de saúde. Até pouco tempo, as legislações não estavam muito claras sobre o assunto, mas, recentemente foi publicada a NBR 16651/2019, que aborda aspectos de proteção contra incêndio em EAS.

O eng° Martin conclui que “A sociedade espera que um ambiente de saúde esteja funcionando conforme determina a NBR. Que a qualidade do ar para cada uma das pessoas que se encontra no estabelecimento, esteja de acordo com a sua necessidade, e que o trabalho de revisão da norma seja válido para seu objetivo, que se faça cumprir a norma, de forma a garantir a qualidade do ar respirado por todos nestes ambientes”.

 

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Entre os dias 10 e 13 de setembro, as equipes terão como desafios desenvolver soluções que melhorem os processos produtivos do setor AVAC-R

São Paulo, setembro de 2019 – A experiência de participar de um Hackathon pode transformar a vida de uma pessoa que deseja contribuir com ideias criativas para novos produtos ou serviços. Por isso, alguns setores da indústria tem estimulado este tipo de competição colaborativa em busca de soluções inovadoras que tragam melhorias para os processos produtivos. Durante a 21ª FEBRAVA – Feira Internacional de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação, Aquecimento, Tratamento do Ar e da Água, a FIESP, em parceria com o SENAI-SP e o Sindratar-SP, vai realizar o 10º Hackathon FIESP, com o tema “Hackeando a Indústria 4.0 do AVAC-R”.

De acordo com Manoel Neto, coordenador de Startup e Hackathon da FIESP, os participantes poderão pesquisar antes do evento os quatro temas dos desafios desta edição – inteligência artificial, realidade virtual e aumentada, smart cities e sistemas cloud computing. “Serão quatro equipes com cinco pessoas. As primeiras equipes que se inscreverem garantem a vaga”, explica. Considerado um expert “faixa preta” em Hackathon, Neto afirma que os times que tiverem pessoas com diferentes perfis, com programadores, engenheiros, designers e comunicadores, terão mais chance de atrair o interesse de investidores.

Mentores e docentes da Escola SENAI Oscar Rodrigues Alves (SP) vão acompanhar as equipes. “Em maio deste ano, realizamos com sucesso o primeiro Hackathon com foco no setor AVAC-R na nossa escola, que oferece cursos especializados em climatização e refrigeração. Estamos convictos que este é o melhor caminho para estimular a competitividade no setor”, diz o diretor Eduardo Souza.

Na avaliação de Douglas de Oliveira, Diretor de Tecnologia e Inovação do Sindratar (Sindicato das Indústrias de Refrigeração, Aquecimento e Tratamento de Ar no Estado de São Paulo), “iniciativas como essa têm que se multiplicar. A tecnologia transforma uma sociedade e temos todo o potencial para levar inovação ao setor”.

“Aceitamos o desafio da FIESP e do SENAI em realizar o Hackathon na FEBRAVA, pois este é o nosso papel como promotores de feiras de negócios, promover o desenvolvimento do setor AVAC-R”, afirma Mayara Santos, analista de Marketing da Reed Exhibitions”. O vencedor vai ganhar uma passagem e a inscrição para participar da MCE Expo Comfort 2020, que acontece de 17 a 20 de março, em Milão. A Reed também oferecerá cinco convites para o Salão Duas Rodas 2019, no período de 19 a 24 de novembro, em São Paulo.

Sobre a FEBRAVA

A FEBRAVA conta com apoio de cerca de 30 associações dos setores alimentício, hospitalar, transporte, hospedagem, automotivo, distribuição, engenharia civil e mecânica, o maior número de parcerias já registrado em todas as suas edições. São esperados 25 mil visitantes qualificados entre atacadistas, compradores, consultores, distribuidores, engenheiros, instaladores, projetistas, técnicos e varejistas.

Os números do setor mostram a importância de se ter um evento que possa mostrar as novidades e também debater soluções viáveis. Para este ano, segundo levantamento da Abrava (Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento), a previsão é de crescimento de 5% no faturamento, totalizando R$ 32,11 bilhões.

Nos últimos dez anos (de 2008 a 2018), o faturamento cresceu 61,8%, indo de R$ 18,9 para R$ 30,58 bilhões. Para 2019, a previsão é que os 4 setores (atendidos pela Abrava) voltem ao patamar de 2015 quando teve início a crise econômica no Brasil.

Eventos simultâneos

Em sintonia com as novidades tecnológicas que serão apresentadas pelas empresas durante a FEBRAVA, ocorrerão o XVI Conbrava (Congresso Brasileiro de Refrigeração, Ar-Condicionado, Ventilação, Aquecimento e Tratamento de Ar), a Arena do Conhecimento (espaço destinado para palestras gratuitas com profissionais do setor durante os quatro dias de evento), o XIX Encontro Nacional de Empresas Projetistas e Consultores da Abrava, quando serão debatidos os temas de interesse do mercado na atual conjuntura econômica, além de Ilhas temáticas específicas para alguns setores do AVAC-R, que demonstrarão as inovações em equipamentos e sistemas aplicados, como por exemplo, a Ilha da Cadeia do Frio com o tema Proteína Animal, a Ilha do AC Automotivo, Ilha da Sustentabilidade, entre outras.

Serviço:

FEBRAVA 2019

Data: 10 a 13 de setembro
Horário: das 13h às 20h
Local: São Paulo Expo
Endereço: Rodovia dos Imigrantes, Km 1,5 – Água Funda – São Paulo, SP

Mais informações: www.febrava.com.br

Informações para Imprensa:

ABRAVA

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O consumo de dados no mundo atinge proporções inimagináveis. Estudos dos maiores fabricantes de equipamentos para TI sinalizam para a triplicação do volume em 2021, em relação a 2016. A demanda por data centers, portanto, só tende a crescer. Por outro lado, o crescimento levará a um aumento substancial do consumo energético, forçando o desenvolvimento de sistemas e tecnologias de menor impacto ambiental.

O crescimento de ferramentas como a Internet das Coisas (IoT – Internet of Things) e o anúncio da evolução da internet móvel para o 5G fortalecerá a chamada edge computing (computação de borda, numa tradução literal), ou computação distribuída, aproximando a armazenagem dos pontos de acesso. “O Brasil ainda vive um excelente momento para os data centers conhecidos como hyperscale, figurando como um dos mercados mais promissores do mundo para esse tipo de aplicação; porém, a transformação digital, com o advento do IoT e as demandas por provedores de internet, fazem com o que o edge computing ganhe cada vez mais força e relevância, trazendo as aplicações de data centers cada vez mais próximas ao usuário final, de forma descentralizada”, afirma José Sérgio Ribeiro, gerente de aplicações e vendas da Vertiv.

Marcos Santamaria Alves Corrêa, da Innovative, especializada nesse tipo de instalação, concorda: “a tendência é no sentido de uma expansão maior das médias e pequenas instalações de data centers, ficando as grandes instalações mais restritas aos provedores de serviços.”

Não é uma questão irrelevante. “Instalações de menor porte geralmente buscam sistemas integrados, que envolvem gerenciamento de energia, distribuição e ar condicionado em um só ambiente, seja ele um rack incorporado ou um contêiner, em soluções que são comumente denominadas Smart. O edge computing vem exigindo cada vez mais esse tipo de aplicação integrada, pois a construção de uma infraestrutura crítica completa demanda muitos recursos”, explica Ribeiro.

Olhando de outro ângulo, Francisco Dantas, consultor e diretor da Interplan Planejamento Térmico Integrado, aposta na tendência de “grandes instalações centralizadas com foco na eficiência energética, na mitigação de impactos ambientais e, para favorecer isso, em localizações geográficas escolhidas a partir das potencialidades do clima para emprego majoritário, senão integral, de processos naturais de climatização. Os avanços na produção de processadores, admitindo temperaturas mais altas de operação e adotando resfriamento a água para os servidores, em combinação com o processo de resfriamento a ar, viabiliza a elevação das temperaturas do meio de resfriamento e, por consequência, amplia as oportunidades de utilização de processos naturais de resfriamento.”

Confiabilidade da operação e parâmetros de projeto

Independente das dimensões, é inegável que a preocupação primeira é a confiabilidade da operação. “A preocupação central ao projetar uma instalação de data center é a confiabilidade do sistema com disponibilidade de equipamentos e sistemas redundantes, seja para possibilitar paradas para manutenção sem afetar a climatização dos ambientes atendidos por estes equipamentos e sistemas que operam em regime ininterrupto de 24 horas em 7 dias por semana, seja no caso de falha de um equipamento ou sistema. Uma segunda preocupação cada vez mais relevante é com a eficiência energética do sistema de climatização, que é o principal responsável pelo consumo de energia do data center, se desconsideramos o consumo dos próprios servidores de TI”, explica Alves Corrêa.

Neste sentido, como diz Leonardo Martinho Dobrianskyj, coordenador de vendas da Daikin, “um produto de alta confiabilidade com baixas taxas de parada, com sistemas inteligentes de partida rápida e com baixo consumo energético é o sonho de todo data center. Os projetos de instalações de data center devem ter como premissa o mais alto padrão de qualidade, pois, falamos de um negócio em que as multas ocorrem por minuto de parada, assim sendo é extremamente recomendável utilizar as melhores tecnologias disponíveis no mercado, a fim de garantir uma operação confiável e de baixo consumo energético; as soluções padrões de mercado estão longe de atenderem todas as características que este tipo de instalação exige.”

“A principal referência para projetos de data centers é o TC 9.9 da ASHRAE Thermal Guidelines for Data Processing Environments. A primeira edição deste guia é de 2004, tendo passado por atualizações em 2008, 2011 e 2015. Nele são especificadas as temperaturas e umidades recomendadas e admissíveis para o ar de entrada nos servidores de TI (ver tabela 1). Nota-se que o guia não faz referência a temperatura ambiente, pois, como as boas práticas recomendam, a segregação do ar de entrada dos servidores em corredores frios, e o ar de expurgo destes servidores em corredores quentes, não há uma temperatura ambiente a ser definida”, esclarece Alves Corrêa.

O engenheiro da Innovative, explica que a maior evolução nos limites psicrométricos recomendados para o ar de entrada nos servidores aconteceu nos limites de umidade, “que hoje são muito maiores, especialmente no que se refere ao limite inferior, que a partir de 2015 passou a ser de  – 9,0ºC (negativos) de ponto de orvalho, de tal forma que, a não ser nas poucas localidades do mundo onde a temperatura de ponto de orvalho pode cair abaixo deste valor, não existe mais a necessidade de sistemas de umidificação para novos data centers. Como no Brasil não temos registros de temperaturas de ponto de orvalho abaixo de – 9,0ºC (negativos), não há mais razão para instalarmos equipamentos com sistemas de umidificação. Por outro lado, aqui a nossa maior preocupação é com o limite de umidade relativa alta de 60%, especialmente quando a temperatura nos corredores frios estiver abaixo de 20ºC, pois, isto significa termos um ponto de orvalho para o ar de entrada nos servidores abaixo de 12ºC.”

“O mais importante é frisar que quem deve determinar estes índices são os fabricantes dos servidores, uma vez que as condições ambientais devem ser ótimas para o bom funcionamento dos equipamentos de TI; inclusive, a ASHRAE mantém neste comitê um grande número de representantes destas empresas. A temperatura recomendada é de 18°C a 27°C na entrada do servidor e uma umidade de -9°C de ponto de orvalho a 15°C de ponto de orvalho com 60% de umidade relativa. O fato de se permitir até 27°C de temperatura na entrada dos servidores, abriu espaço para diversas técnicas para ganhos de eficiência energética em data centers, dando destaque principalmente para o confinamento de corredores, que nada mais é do que a estratégia de se segregar a parte fria dos racks de TI da parte quente. Essa estratégia eleva consideravelmente a temperatura de retorno para os sistemas de ar-condicionado, que por sua vez podem trabalhar com temperaturas de insuflamento bem mais altas, abrindo espaço para a aplicação de tecnologias free cooling. Para se ter uma ideia, diversas aplicações no Brasil já trabalham com água gelada próxima dos 20°C, graças ao confinamento de corredores, trazendo ganhos em eficiência energética extraordinários, abrindo uma excelente oportunidade para sistemas de free cooling indireto”, completa Ribeiro, da Vertiv.

Possibilidades para a eficiência energética

A escolha do tipo de sistema a ser instalado, se expansão direta ou indireta, condensação a ar ou a água, entre outras alternativas, como em qualquer outro tipo de instalação deverá estar atrelada a um estudo de eficiência energética. Ou, como simplifica Alves Corrêa, “assim como ocorre com instalações de conforto, sistemas de menor capacidade normalmente são de expansão direta e sistemas de maior capacidade de expansão indireta.”

Ribeiro diz que data centers são ambientes com elevada carga térmica, o que abre espaço para se trabalhar com sistemas com expansão indireta mesmo em aplicações tidas como de pequeno porte. Por outro lado, ele considera que os sistemas com condensação a água em grandes data centers estão em desuso devido à escassez e o alto custo da água. “No Brasil é crescente o número de data centers que utilizam sistemas de expansão indireta com free coolingindireto, muito em virtude do aumento da temperatura de água gelada em que estes ambientes estão inseridos. Mais de 10.000 TR de chillers a ar com free cooling incorporado já foram instalados no Brasil desde 2016”, enfatiza.

Entretanto, Alves Corrêa chama a atenção para o fato de que a adoção de sistemas de expansão direta ou indireta irá depender tanto do tamanho da instalação como de sua densidade de carga e criticidade. “Sistemas de expansão indireta são mais recomendáveis para data centers de maior porte, ou maior densidade e criticidade da instalação, pois permitem a adoção de tanques de termoacumulação para suprir a climatização no período de falta de energia desde a interrupção no fornecimento até a entrada em operação dos geradores”, afirma.

“O sistema de condensação a ser adotado pode ser tanto de condensação a água como de condensação a ar dependendo de várias características do projeto. No caso de instalação de pequenos data centers em andares de prédios comerciais, utiliza-se sistemas de expansão direta com condensação a água, pois a distância e o desnível entre as unidades evaporadoras e condensadoras inviabilizam um sistema de condensação a ar. Por outro lado, instalações de grande porte que antigamente eram feitas exclusivamente com sistemas de condensação a água por conta da maior eficiências dos chillers com compressores centrífugos, atualmente estão migrando para sistemas de condensação a ar por conta da acentuada evolução na eficiência energética ocorrida nos chillers de condensação a ar”, completa Alves Corrêa.

Dantas, da Interplan, acrescenta outros argumentos: “Os sistemas de servidores arrefecidos a água, não só majoram a eficiência energética em razão das elevadas temperaturas de resfriamento admitidas e da redução mássica e volumétrica do fluido térmico de transporte do calor, como, também, reduzem as potências requeridas de unidades de tratamento de ar e, por consequência, reduzem espaços de condução de fluxos de ar e de áreas ocupadas com componentes do ‘objetivo meio’, preservando os espaços da construção para ocupação pelo ‘objetivo fim’”.

Dantas assume a defesa do conceito de configuração ar-água, em alternativa ao tradicional processo todo-ar, “já consagrado para instalações de climatização destinadas a conforto térmico, com reduções do consumo de energia superiores a 40%.” Segundo o consultor da Interplan, o advento dos servidores com arrefecimento a água viabiliza a extensão dos processos ar-água aos sistemas destinados a data centers.

“Considerando que a água é levada até o local de geração da carga térmica e, com isso, utiliza-se um processo com 3.700 vezes maior potencialidade de condução do calor, se comparado a um sistema todo-ar com volume equivalente de circulação. Os sistemas de resfriamento a ar operam bem para processadores que demandam até 150 W. A evolução dos processadores levou a demandas de até 320 W.  A utilização de materiais de melhor qualidade na fabricação dos processadores admite mais altas temperaturas de operação, e a adoção dos modelos de fluxo de ar corredores frios x corredores quentes, em substituição à insuflação de teto, permite taxas de vazões de ar proporcionalmente menores. Além do mais, a combinação do resfriamento com a totalidade, ou a maior parte da carga térmica gerada sendo lançada diretamente na água de arrefecimento, ao invés de transferi-la totalmente para o ar do ambiente, evita a majoração da potência de ventiladores nos racks e de unidades tradicionais de climatização por processo todo-ar, passando o combate à carga térmica total produzida a ser feita por três procedimentos distintos: a) resfriamento a ar da parcela transmitida para o ar do ambiente através de unidades de climatização tradicionais; b) resfriamento indireto para a água através de trocadores de calor ar-água localizados no interior dos racks; e, c) resfriamento direto para a água através de trocadores de calor do tipo placa fria, acoplados aos racks. O resfriamento por líquido pode eliminar a necessidade de racks adicionais, criando maior densidade de servidores no data center e usando menos espaço”, defende Dantas.

Recomendações para o balanceamento dos sistemas

De acordo com Maurício Salomão Rodrigues, diretor da Somar Engenharia, as instalações de AVAC que operam com sistemas de água gelada, atendendo sistemas de data centers, possuem algumas características que as distinguem de instalações para conforto.

1.São caracteristicamente horizontais, possuem anéis ou linhas de tubos horizontais que caminham por corredores técnicos ou casas de máquinas onde estão instalados os condicionadores de ar. Estes anéis ou linhas chegam a ter o comprimento de 300 ou 400 metros em alguns casos (por linha ou anel);

2. Cada casa de máquinas que atende um ambiente que opera uma missão crítica deve ter redundância de (equipamento) condicionador de ar e de alimentação de água gelada. A redundância para alimentação de água gelada se traduz em uma configuração tipo anel (é possível alimentar o condicionador pelos dois lados do anel) ou por linhas redundantes (duas tubulações de água gelada – linhas A e B), neste caso, se a linha A é operante e falhar, a linha B assume a alimentação de água gelada. A redundância de equipamentos se traduz em equipamentos reserva, instalados ao lado dos equipamentos operantes nas casas de máquinas;
3. Estas instalações operam com insuflamento através de plenum de piso elevado e corredores frios e quentes, sendo que o ar entra por cima do condicionador e sai por baixo diretamente no piso elevado. Estas salas não possuem nenhuma rede de distribuição de ar, sendo que o plenum de insuflamento e a distribuição de placas perfuradas são os responsáveis por distribuir o ar pelos corredores frios;
4. A carga térmica dos equipamentos de data center é caracteristicamente sensível (não existe carga latente nestes ambientes).

Uma das últimas etapas do processo de montagem de uma instalação de água gelada é o enchimento da tubulação e sua limpeza. Em uma instalação de conforto, tubulação tipicamente vertical, o enchimento é mais fácil (as bolhas de ar sobem), a limpeza também é mais simples, pois a sujeira fica concentrada na parte inferior da tubulação que pode ser retirada por drenagens localizadas; por consequência seu processo de limpeza é mais rápido. Este processo deve ser feito por recirculação de água na tubulação e retirada dos filtros tipo “Y”, até que os filtros permaneçam limpos após um tempo de recirculação.

Em uma instalação de data center, que possui uma tubulação horizontal e muito longa, é de se presumir que teremos a sujeira distribuída por toda a tubulação, visto que a gravidade não favorece a concentração dos detritos e sujeira em uma parte específica, como no caso anterior. A limpeza desta tubulação deve ser feita por recirculação da água arrastando os detritos e sujeira até os filtros tipo “Y”.

Ocorre que a velocidade da água nos anéis e nas linhas é menor do que a velocidade da água na tubulação de um edifício de conforto, isto se deve ao fato de que o diâmetro do anel é constante em toda a sua extensão, sendo que a velocidade de água vai diminuindo à medida que os condicionadores de ar são alimentados. Como a velocidade da água é menor, seu poder de arrastar os detritos e sujeira também é menor, portanto, o processo de limpeza deste tipo de tubulação é mais complexo do que em instalações de conforto. Recomenda-se a utilização de filtros temporários e a instalação de dispositivos temporários de by-pass para auxiliar nesta esta etapa do processo.

Em alguns casos ocorre de interligar-se, por engano, os tubos no condicionador de ar de forma invertida. Caso este engano não seja detectado antes da etapa do enchimento e limpeza da tubulação, os danos ao equipamento podem ser catastróficos, pois, neste caso, o filtro tipo “Y” ficaria na tubulação de saída do condicionador e, assim, toda a sujeira e detritos entrariam pela tubulação de retorno do condicionador, alojando-se na serpentina do equipamento.

Vencidas as etapas de enchimento e limpeza da tubulação, inicia-se o processo de balanceamento da rede de distribuição de água gelada. Neste ponto cabe um alerta, nunca iniciar o processo de balanceamento antes de certificar que a tubulação está limpa e que os filtros dos condicionadores de ar não estão sendo saturados por sujeira e detritos. Caso a tubulação ainda contenha sujeira, os filtros ficarão saturados e atrapalharão o processo de ajuste e equilíbrio de vazões, invalidando o trabalho de balanceamento.

Em função de se tratar de uma rede de distribuição de água gelada mais complexa, composta de anéis, linhas e equipamentos redundantes, como bombas, válvulas etc., deve-se fazer um planejamento considerando os seguintes itens:

1.O equilíbrio da rede será feito com todos os consumidores de água gelada operando ou somente os equipamentos operantes e com os equipamentos redundantes fechados?

2.O equilíbrio do anel será ajustado com a vazão nominal dos condicionadores ou com a vazão nominal do anel (a vazão nominal do anel é menor do que a soma das vazões dos condicionadores atendidos pelo anel ou linha)?

3.Se somente os operantes estarão abertos e os redundantes fechados, quais serão os redundantes que estarão fechados?

4.Os anéis serão fechados em algum ponto específico buscando a maior perda de carga possível do anel, ou operarão totalmente abertos?

5.No caso de sistemas atendidos por duas linhas (A e B), este será balanceado com a linha A e verificado com a linha B, ou as duas linhas operarão simultaneamente atendendo aos condicionadores de ar?

Todas as questões acima implicam diretamente no valor do set point do anel secundário, responsável por controlar a capacidade (rotação ou pressão) das bombas que alimentam estes anéis ou linhas. Este valor de set point será responsável pelo bom desempenho da instalação e pelo alto ou baixo consumo de energia desta instalação.

Todas estas questões devem ser discutidas com a equipe de concepção de projeto e definidas com a equipe de operação da planta, para que os conceitos do projeto e da operação comecem a ser absorvidos pelo time de operação.

 

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