Pós-Graduação em Projetos de Climatização, Ventilação e Refrigeração (HVAC-R) em BIM

Apresentação do curso, do percurso formativo e do corpo docente; panorama do setor de climatização, ventilação e refrigeração no Brasil e seus vetores de crescimento – eficiência energética, ambientes críticos, data centers e cadeia do frio; o conceito de engenharia digital aplicada ao HVAC-R: modelagem da informação da construção (BIM), dados estruturados, automação de fluxos de trabalho, simulação computacional, gêmeos digitais e inteligência artificial aplicada ao projeto e à operação; o Plano de Execução BIM (PEB) e os requisitos de informação do contratante aplicados a projetos HVAC-R; a Estratégia Nacional de Disseminação do Building Information Modelling (Decreto nº 11.888/2024) e a ABNT NBR ISO 19650; ambiente comum de dados (CDE), interoperabilidade e o formato IFC; níveis de desenvolvimento e requisitos de informação para sistemas mecânicos; implementação de ferramentas digitais em escritórios e contratos de projeto; softwares disponíveis no mercado e softwares utilizados no curso.

Estrutura da normalização aplicável ao HVAC-R no Brasil e no exterior e o papel do ABNT/CB-055; ABNT NBR 16401, Partes 1, 2 e 3 – projeto das instalações, parâmetros de conforto térmico e qualidade do ar interior; ABNT NBR 7256 – tratamento de ar em estabelecimentos assistenciais de saúde; ABNT NBR 16069 e série ABNT NBR ISO 5149 – segurança em sistemas frigoríficos; ABNT NBR 13971 – manutenção programada – e ABNT NBR 14679 – execução de serviços de higienização; Lei nº 13.589/2018 e o Plano de Manutenção, Operação e Controle (PMOC); normas ASHRAE 55, 62.1 e 90.1 e sua articulação com as normas brasileiras; definição de critérios de projeto – condições internas e externas, vazão de ar exterior, filtragem, pressurização, ruído e vibração; elaboração de memorial descritivo, memorial de cálculo, especificações técnicas e caderno de encargos; requisitos de informação e entregáveis contratuais em projetos públicos desenvolvidos em BIM.

Métodos de cálculo de carga térmica de resfriamento e de aquecimento – Heat Balance e Radiant Time Series (RTS) da ASHRAE – e o procedimento estabelecido pela ABNT NBR 16401-1; seleção de dados climáticos de projeto e definição de condições internas; ganhos térmicos por envoltória, radiação solar em superfícies opacas e transparentes, iluminação, equipamentos, ocupação, infiltração e ar exterior; determinação da vazão de ar exterior conforme a ABNT NBR 16401-3 e a ASHRAE 62.1; zoneamento térmico, diversidade de cargas e fatores de simultaneidade; seleção e comparação de sistemas – expansão direta (split, multi-split e VRF), self-contained, sistemas de água gelada com chillers, unidades de tratamento de ar e fan-coils, torres de resfriamento e sistemas de bombeamento; análise de alternativas por custo de ciclo de vida; uso de softwares de cálculo de carga térmica e de dimensionamento – planilhas do método RTS da ASHRAE, Carrier HAP, Trane TRACE 3D Plus e os recursos de análise de cargas e dimensionamento de dutos e tubulações do Autodesk Revit MEP – e integração dos resultados ao modelo BIM.

Redes hidráulicas de água gelada, água de condensação e água quente – materiais, isolamento térmico, barreira de vapor, dilatação e suportação; dimensionamento hidráulico, perda de carga, balanceamento e seleção de bombas; arranjos primário-secundário, vazão variável e válvulas de controle; redes frigorígenas de expansão direta e VRF – dimensionamento das linhas de líquido, sucção e descarga, limites de comprimento equivalente e desnível, retorno de óleo e determinação da carga de refrigerante; drenagem de condensado e proteção contra retorno de odores; infraestrutura de suporte ao sistema – casas de máquinas, bases inerciais, isolamento de vibração, shafts, aberturas e cargas transmitidas à estrutura; modelagem, suportação e coordenação das redes em BIM; interfaces com estrutura, arquitetura, elétrica, hidráulica e proteção contra incêndio; detecção de interferências e planos de coordenação.

Modelagem energética de edificações (BEM) e o fluxo de trabalho BIM–BEM por meio de gbXML e IFC; ferramentas EnergyPlus e OpenStudio e recursos de análise integrados às plataformas BIM; construção, depuração e calibração de modelos e verificação de programas de simulação segundo a ANSI/ASHRAE Standard 140; aplicação da simulação ao longo do processo de projeto conforme a ANSI/ASHRAE Standard 209; avaliação da eficiência energética de edificações pela Instrução Normativa Inmetro para a Classificação de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C) e comparação metodológica com a ANSI/ASHRAE/IES 90.1; processo de comissionamento conforme a ANSI/ASHRAE/IES Standard 202 e o ASHRAE Guideline 0; ensaios de balanceamento (TAB) e testes de aceitação; operação e manutenção – PMOC, ABNT NBR 13971 e ABNT NBR 14679; medição e verificação de desempenho, monitoramento contínuo e detecção de falhas; gêmeos digitais aplicados a ativos HVAC-R e integração com a gestão de facilities.

Fundamentos de controle aplicados ao HVAC-R – malhas aberta e fechada, controle liga-desliga, proporcional-integral-derivativo, sequências de operação e intertravamentos; instrumentação de campo: sensores de temperatura, umidade, pressão, vazão e qualidade do ar, atuadores, válvulas e dampers; controladores digitais diretos (DDC) e arquitetura de sistemas de automação predial (BAS/BMS); protocolos de comunicação e interoperabilidade – BACnet (ANSI/ASHRAE Standard 135 e ISO 16484-5), Modbus e KNX (ISO/IEC 14543-3) – e integração por meio de dispositivos IoT; estratégias de economia de energia – economizador, reset de temperatura e pressão, volume de ar variável, pressão de condensação flutuante e ventilação controlada por demanda; sequências de operação de alto desempenho segundo o ASHRAE Guideline 36; supervisão, alarmes, tendências e análise de dados operacionais; especificação, documentação e representação da automação no modelo BIM; segurança cibernética aplicada a sistemas prediais.

Conceito de ambiente crítico e princípios do controle de contaminação; classificação de salas limpas pela concentração de partículas conforme a ISO 14644-1 e critérios de projeto e construção conforme a ISO 14644-4; escoamento unidirecional e não unidirecional, taxas de renovação, tempo de recuperação e ensaios de qualificação conforme a ISO 14644-3; filtragem de ar, classes de filtros, filtros HEPA e ULPA e ensaios de integridade; cascatas de pressão, estanqueidade, materiais e acabamentos; climatização de estabelecimentos assistenciais de saúde conforme a ABNT NBR 7256, a RDC ANVISA nº 50/2002 e a ANSI/ASHRAE/ASHE Standard 170 – salas cirúrgicas, quartos de isolamento com pressão negativa e positiva, centros de material esterilizado e farmácia hospitalar; ambientes farmacêuticos e requisitos de Boas Práticas de Fabricação segundo a RDC ANVISA nº 658/2022; ambientes laboratoriais e de biossegurança; comissionamento, qualificação de instalação, operação e desempenho e monitoramento contínuo; modelagem BIM de salas limpas e coordenação de plenums e entreforros técnicos.

Características térmicas de ambientes de tecnologia da informação e densidade de potência por rack; diretrizes térmicas do ASHRAE Technical Committee 9.9 e classes ambientais de equipamentos de TI; topologias de resfriamento – unidades CRAC e CRAH, arranjo de corredor quente e corredor frio, contenção, unidades in-row, portas traseiras refrigeradas e resfriamento líquido direto ao chip e por imersão; free cooling direto e indireto, economizadores e uso racional de água; redundância (N, N+1, 2N), disponibilidade, manutenibilidade concorrente e classificação de infraestrutura segundo a ANSI/TIA-942 e a ANSI/BICSI 002; métricas de desempenho energético – PUE, WUE e ERE – e a série ISO/IEC 30134; interfaces com a infraestrutura elétrica, sistemas ininterruptos de energia e geração de emergência; comissionamento integrado, testes com bancos de carga e planos de contingência; modelagem BIM de data centers, simulação fluidodinâmica computacional aplicada a salas de TI e gêmeos digitais operacionais.

Fundamentos e aplicação de sistemas de refrigeração comercial e industrial ao longo do ciclo de projeto em BIM; ciclos de compressão a vapor em simples e duplo estágio, sistemas em cascata e ciclos subcrítico e transcrítico de dióxido de carbono; centrais frigoríficas (racks) e arranjos de expansão direta e indireta com fluidos secundários; cálculo de carga térmica de resfriamento, conservação e congelamento e seleção de compressores, condensadores, evaporadores e dispositivos de expansão; fluidos refrigerantes naturais e de baixo GWP – amônia (R-717), dióxido de carbono (R-744), hidrocarbonetos e HFOs – no contexto da Emenda de Kigali ao Protocolo de Montreal e do cronograma brasileiro de redução do consumo de HFCs; classificação de inflamabilidade e toxicidade, limites de carga e requisitos de segurança conforme a ABNT NBR 16069, a série ABNT NBR ISO 5149 e as normas ASHRAE 15 e 34; projeto de câmaras frigoríficas, envoltória térmica, barreira de vapor, antecâmaras, docas refrigeradas, salas de máquinas e infraestrutura da cadeia do frio; eficiência energética e descarbonização – recuperação de calor, pressão de condensação flutuante, subresfriamento e armazenamento térmico; modelagem, coordenação multidisciplinar, detecção de interferências e extração de documentação e quantitativos em ambiente BIM.