Sistema distrital de produção de energia térmica alimenta instalações do hotel e do centro de convenções

 O Complexo Porto Novo Recife, que abarca o Novotel Recife Marina, o Recife Expo Center e a Recife Marina, nasceu há cerca de 15 anos, a partir da licitação da área pelo Porto do Recife que se inspirou no projeto de revitalização do Porto Madero, em Buenos Aires. Um grupo de investidores arrematou a área, incluindo 7 armazéns dos 9 existentes e a área da marina. Dois dos galpões ficaram em mãos do Governo do Pernambuco. O projeto arquitetônico foi entregue a Jerônimo da Cunha Lima, um ícone da arquitetura contemporânea. Quem conta é Rogério Castro e Silva, diretor da Tecla, construtora com invejável portfólio de obras na região. 

“Estavam previstos no projeto inicial de Jerônimo a Marina e o Centro de Convenções, que era diferente do que acabou ficando. A partir do ano passado nós fizemos algumas visitas ao Centro de Convenções de São Paulo (São Paulo Expo) e modificamos completamente o projeto do Centro de Convenções para funcionar melhor com o hotel e a marina”, explica Castro e Silva. 

O construtor explica que as mudanças no projeto do hotel objetivaram incluir um número maior de hóspedes com simplicidade e conforto. Com as modificações, a área foi dobrada. Separa-o do Centro de Convenções uma via que teve parte do tráfego redirecionado para facilitar o trânsito de pedestres de um espaço ao outro. 

O projeto arquitetônico do hotel é impactante, lembrando um navio em movimento. O que seriam os funis, por onde são expelidos os gases de combustão em uma embarcação, acomodam as salas de máquinas do sistema de climatização. Os quartos e suítes lembram camarotes, todos avarandados. 

O térreo reúne a recepção e o restaurante do próprio hotel, além do estacionamento e área de vallets. Tudo isso num espaço amplo e aberto, marcado pelos pórticos de sustentação da edificação. 

A enorme fachada dá para o poente o que requereu do arquiteto soluções inusitadas. A começar pela inclinação do prédio que quase avança sobre a área pública. Ao lado disso, Cunha Lima projetou brises verticais e horizontais para quebrar a inércia térmica nas acomodações e que têm, também, uma função acústica. 

 Tecnologias construtivas 

 Não só o projeto arquitetônico exigiu o máximo da construtora. Onde foi assentado o hotel existia um molhe de pedras de 12 metros, construído à mão em 1920. Esse molhe estende-se até, mais ou menos, a metade da nova edificação. Isso inviabilizava, pelos equipamentos utilizados no Nordeste, a furação para descer estacas metálicas de 45 metros. “Então, nós criamos uma estaca pré-moldada, que pode ser usada até 20 ou 25 metros de profundidade. Criamos um pré-furo de 25 metros; a estaca descia sem bater e, em seguida, batíamos os 20 metros restantes”, explica Castro e Silva. 

Com o recurso utilizado, o bloco ficou entre um pórtico e o outro. Para solucionar o novo desafio, a construtora criou uma viga em balanço para suportar os pilares frontais. “Na realidade, todos os pilares da frente estão em balanço”, explica o diretor da Tecla. 

Todo o prédio é em concreto estrutural. Aliás, no projeto original o prédio seria todo branco, com os pórticos revestidos. “Quando o Jerônimo viu que, graças a minha equipe, todos os 23 pórticos eram absolutamente iguais, decidiu que seriam aparentes. Estão aí, à mostra os furos, porque para cada pórtico eu tinha 365 parafusos para apertar. Na véspera, ninguém dormia, porque se um estivesse solto, vinha tudo abaixo.” O resultado é mais um exemplo de como a engenharia pode contribuir para realçar o projeto arquitetônico. 

O diretor da Tecla explica, ainda, que devido ao volume de concreto exigido, foi necessário utilizar barras de gelo na usinagem para manter a temperatura em, no máximo, 65oC. “Quando nós assumimos a obra, o projeto pedia concreto estrutural, com um balanço brutal atrás. Nós mudamos a estrutura. Ficou o concreto estrutural embaixo e, em cima, a estrutura metálica. Foi criado um montante no pórtico eliminando todos os balanços de trás, onde o prédio está apoiado. Como ele é inclinado, também as prumadas de elétrica e hidráulica são inclinadas, assim como do ar-condicionado.” 

Para complicar, o terreno originalmente vendido ao grupo ficou com 12 metros a menos de largura, devido a intervenções da prefeitura ao longo dos anos. “Quando a gente começou a ver com o Chico Dantas o problema dos dutos, que são imensos, principalmente os da exaustão, Jerônimo aumentou o prédio em 30 centímetros. Precisava de 60 ou 70. Mas como ele é inclinado, iria parar em cima da rua, como aqueles prédios em Las Vegas. Só que aqui é proibido. Então, a gente aumentou 30 centímetros. E isso dificultou demais”, continua Castro e Silva. 

O corredor, com seus 170 metros de extensão, foi outro desafio. Para suavizar, o arquiteto projetou algumas curvas e colocou aberturas nas duas extremidades. 

O prazo também obrigou a construtora a buscar mais tecnologia construtiva. “Trouxemos os banheiros prontos de São Paulo. O banheiro chegava absolutamente pronto. Era só botar papel higiênico e toalha”, diz o diretor da Tecla. 

Vale dizer que o hotel possui 299 apartamentos no total. Eram 320 no início. Cada módulo entre pórticos acomoda dois quartos. Foram feitas suítes de dois módulos, sendo que a suíte presidencial ocupa 3 módulos. 

 Marina catalã 

 Quando Cunha Lima estava projetando a Marina, o velejador Amyr Klink foi convidado a visitar o local e dar sua opinião. Ficou entusiasmado porque, segundo ele, esse é o melhor local da América do Sul. Içadas as velas na costa da África, a embarcação, impulsionada pelos ventos alísios, vem bater no Recife, por se tratar do ponto mais próximo. Os empreendedores acreditam que, por isso, a Marina entrará no calendário dos eventos náuticos internacionais. Inclusive, há em andamento negociações com a Marina de Cascais, Portugal, para trazer uma regata de lá para o Recife. 

Diferentemente da Bahia ou do Rio de Janeiro, que têm maré em torno de 90 cm, a do complexo Marina Park possui marés de 2,90 metros. Esse foi um dos fatores a orientar a decisão de trazer a marina pronta de Barcelona. Os píeres são sustentados por estacas. E aqui, um novo desafio. Normalmente, explica Castro e Silva, a margem de tolerância de erro para uma estaca em terra é de 10 cm; na água essa tolerância cai para 3 cm. A construtora bateu 49 estacas absolutamente dentro do exigido. Apenas em uma, a margem de tolerância ficou em torno de 10 cm, e não por falha da Tecla. No dia em que a estaca estava sendo batida, um bêbado pilotando uma lancha inventou de dar um cavalo de pau em frente à balsa que executava a operação, provocando o desvio. Não foi um desastre total porque a equipe de engenharia conseguiu fazer um colar no Recife para contornar essa diferença. 

São 900 metros de píer na marina, sempre submetidos a movimentações várias, principalmente da maré. Por isso, eles não podem ser fixos. Um colar permite sua movimentação em torno das estacas. Isso ajuda, também, no cais flutuante. Essa é a configuração da Marina: cais de pedra, cais flutuante e os píeres, também flutuantes, com flutuadores de concreto em fibra de vidro e isopor em seu interior. Uma estrutura pronta para receber grandes embarcações. 

A família Dantas: Francisco, o fundador, Francisco Filho e Fabiana, a segunda geração, e Marília Dantas, a terceira geração na Interplan

Central de água gelada 

 Também a estrutura para a instalação da CAG exigiu tecnologia especial. Assim como outras utilidades, como água potável e água quente, a água gelada é produzida no terreno do Centro de Convenções. Para atravessar a rua e alimentar o hotel a construtora recorreu a um modo de escavação não destrutivo que fez a escavação subterrânea sem prejuízo da via pública. 

No caso do ar-condicionado foi utilizada uma tubulação pré-isolada e autoportante fabricada no Brasil e com conexões importadas da Suíça. A expansão do poliuretano é feita entre dois tubos, um de 5 e outro de 8 polegadas em peças de 6 metros cada. A distância entre as duas edificações é de cerca de 40 metros.  

O projeto original contemplava um sistema distrital para fornecimento de água gelada para todas as instalações. No projeto inaugurado em 2024, o sistema distrital passou a atender o Novotel e o Centro de Convenções do Recife, mas com possibilidade de ampliação para o atendimento de futuras instalações. Está nos planos dos empreendedores a transformação de mais um armazém, o antigo Agemar, ao lado do atual Centro de Convenções, em Centro de Exposições. Para tal, a CAG deverá ser ampliada, ganhando um sistema de termoacumulação. 

A CAG tem como subproduto a água quente para o atendimento das necessidades do hotel. A água é pré-aquecida, através de trocadores de calor a placas, a 42oC. Com capacidade de 1.200 TRs, ela é atendida por dois chillers com compressor parafuso com tecnologia Midea Carrier. As unidades resfriadoras de líquidos são interligadas em série, na produção de água gelada e, na parte da condensação, na situação convencional, com interligação em paralelo. Mas quando é necessário pré-reaquecer a água para consumo predial, as duas unidades são colocadas em série, em conceito contrafluxo. 

“Quando não existe a necessidade de fazer o pré-aquecimento da água, colocar os condensadores em série provoca uma redução do COP. Porque o primeiro chiller recebe água a 30oC e devolve a 37oC para o outro, que a pega a 37oC e manda a 45oC para as torres de arrefecimento. Então, toda vez que há o aumento de um grau na temperatura da água, também há aumento de um grau na temperatura saturada de condensação. E toda vez que aumenta um grau na temperatura de condensação, existe uma perda de 3%, pelo menos, em eficiência energética. Então, a rigor, a central passaria a consumir 10% ou 11% a mais. No entanto, você obtém 50% a mais em termos de calor. Então, quando você pega o calor de frio com o calor de condensação, esse COP ainda melhora. É o chamado COP associado, que considera a soma das potências térmicas de frio e calor. Mas ele só melhora numa situação em que existe demanda de calor. Por isso o sistema é programado para proceder o carregamento térmico do tanque de água quente num determinado horário. Nesse horário ele está em série e depois ele volta para o paralelo, recuperando o seu COP, já que não tem a produção do calor”, explica Francisco Dantas. 

“É como se existissem cenários determinados pela automação. Vamos colocar no cenário para recuperação de calor, e aí ele vai estar com um COP menos favorável, mas compensa, porque se eu fosse produzir água quente por outro método qualquer, ele seria muito mais oneroso e emitente. Isso dá mais de 1.200.000 BTU por hora. Ele tem um COP melhor do que o de uma bomba de calor”, completa Francisco Dantas Filho. 

A bomba de calor passa a ser utilizada para levantar a temperatura da água dos 42oC para cima, por uma questão de sanitização da água. Periodicamente, é necessário distribuir a água a 60 oC, por normativa relacionada à Legionella. Além de uma questão operacional, dado que o volume é muito grande para ser armazenado apenas na temperatura exigida para o banho. 

Na condensação os chillers trabalham em série sempre que precisam pré-aquecer a água, e em paralelo quando não necessário. Essa operação é controlada por válvulas de três vias, mandando a água para a torre ou para o segundo chiller. 

Na produção da água gelada os chillers trabalham sempre em série, produzindo água em dois estágios. E a distribuição também é feita em cascata. A água que sai do segundo chiller passa, obrigatoriamente, no segundo estágio de resfriamento dos fancoils de ar exterior. E depois disso é distribuída para todos os outros consumidores. 

 Sistema cascata de resfriamento 

 “A água entra a 5oC nas serpentinas de resfriamento profundo das unidades de tratamento do ar externo e sai a 7oC, estando pronta para ser distribuída ao restante dos trocadores de calor de resfriamento, incluindo as serpentinas de tratamento iniciais das UTAEs, após o processo nos recuperadores de energia. Nesse estágio, ela entra a 7oC e sai a 14oC. Mas, existe, ainda, um terceiro estágio, que é a distribuição para os fancoils das cozinhas e subestação. Por fim, o sistema de ar exterior tem, ainda, um reaquecimento feito pela água de retorno, com duplo ganho energético”, explica Fabiana Dantas. 

Isso acontece, de acordo com Francisco Dantas, porque o ar, que na entrada era o fluido quente, quando sai do segundo estágio, está a 7oC, portanto passa a ser o fluido frio. E a água que entrou a cinco, quando chega na saída do último estágio, sai a 17oC, passando a ser o fluido quente. Como o ar precisava ser reaquecido, automaticamente começa a resfriar a água. Então essa potência é deduzida do chiller. A serpentina de reaquecimento funciona do lado do ar como um aquecedor e do lado da água gelada como um chiller, em processo runaround. 

“Para atender a NR15, que coloca como parâmetros a temperatura de 26,7oC IBUTG, que é aquela média ponderada entre temperatura de globo e temperatura de bulbo úmido natural. Com a condição externa que temos na região, só é possível alcançar essa condição com a climatização artificial da cozinha. Só que não pode ser uma temperatura muito fria, para não causar estresse térmico no operador. Por isso pegamos a água de retorno, que não estaria apta para resfriar um ambiente de conforto. É como se desse mais um passe nessa água antes de ela voltar para a CAG”, explica Franscisco Filho.  

“É a água de retorno. Depois de passar nas primeiras serpentinas de ar externo e de alimentar todas as máquinas de resfriamento, ela vai para as máquinas das cozinhas e da subestação”, completa Fabiana. O hotel possui três restaurantes. Um deles é o Bargaço. 

 Qualidade do ar 

 “Na parte da carga, propriamente dita, tem um sistema dedicado ao tratamento do ar exterior, do tipo cargas desacopladas de resfriamento sensível e latente. Esse ar externo é hiper desumidificado e funciona como controle de umidade. O ar seco é insuflado nos apartamentos, permanentemente, à temperatura de orvalho de 7oC, também para evitar a formação de mofo, que naquela área é um grande problema”, explica Fabiana. 

A projetista explica, ainda, que a serpentina de resfriamento do segundo estágio é controlada pela umidade absoluta do ar externo de saída, que é de cerca de 6 gramas de vapor d´água por quilo. As outras máquinas, que operam só para recircular e para resfriar, trabalham com a temperatura mais alta, de aproximadamente 14oC ou 13oC de bulbo seco para controlar a temperatura ambiente. 

“Independentemente dessa máquina estar ligada, a grelha está lá. A leitura de quem está dentro do quarto é de um elemento único. Só que um dos trechos dessa grelha insufla continuamente o ar desumidificado, independentemente se o fancolete do quarto está operando ou não, garantindo a qualidade do ar”, enfatiza Fabiana. 

Esse ar permanentemente injetado não é uma carga para o ambiente, mas contribui para o seu resfriamento e exerce a função de reduzir a inércia térmica que existiria se o quarto estivesse fechado e o fancolete desligado. O outro lado opera com máquinas de recirculação, sendo responsável apenas pelo controle da temperatura e pela purificação do ar. 

“Está provado, a gente já viu isso em muitos estudos, que a formação de mofo não ocorre durante o funcionamento, mas durante a paralisação da insuflação, que pode levar a umidade a 80% ou 90%. Se passar de 80% já é um risco muito grande. E se tiver alguma condensação, gerou água e, por consequência, mofo. Nesse caso, é um processo que visa impedir que faça água e que esteja sempre abaixo daquele percentual, daquele valor de 12 gramas de vapor d´água por quilo, que é o reconhecido pela Ashrae como sendo o limite superior para a condição de conforto térmico”, completa Dantas. 

O consultor explica que se trata de um sistema THIC (Temperature and Humidity Independent Control, ou Controle Independente de Temperatura e Umidade). Quando o fancolete do quarto está desligado continua a existir o controle da umidade independente da temperatura. E o fato da unidade de ar externo insuflar 24 horas por dia não deve ser considerado como um acréscimo de consumo de energia.

O benefício de tal sistema vai além da manutenção da qualidade do ar, essencial para a saúde dos ocupantes. Ele aumenta a vida útil de toda a edificação, incluindo mobiliário e carpetes. Além da redução da inércia térmica, permitindo ao fancolete do ar de recirculação operar menos para atingir a temperatura de conforto. Vale dizer que o sistema de tratamento do ar de renovação conta com trocadores de calor do tipo roda entálpica. 

Os shafts acompanham a inclinação do prédio que é de 59 graus. O que representou um grande desafio para a passagem da rede hidráulica e dos dutos de ar. A opção foi fazer com que os dutos de ar exterior permanecessem vindo das máquinas na cobertura. Só que os dutos de exaustão não puderam voltar para lá, para passar pelo recuperador de energia. Então, os apartamentos têm uma solução de exaustão personalizada. 

Outra preocupação central do projeto é com a acústica. Por isso, foi exigido dos fancoletes o mínimo de ruído, assim como dos exaustores de banheiro. 

Em relação à distribuição do ar, o lobby do hotel ganhou uma solução interessante. Para não prejudicar o projeto arquitetônico, cujos arcos são em concreto aparente, a insuflação é realizada através de tótens que recebem o ar através de dutos enterrados. Inicialmente havia a preocupação de o jato de ar ser agressivo para as pessoas. Além disso, havia a necessidade de resfriar a lâmina de vidro, de cerca de 8 metros, que cerca o espaço, para evitar a irradiação, sem provocar a marcação de condensação na face do vidro, já que é uma área muito úmida. O resultado dissipou as preocupações iniciais. 

Os amplos corredores do hotel também estão climatizados e desumidificados. O hall dos elevadores recebe climatização e os corredores também trabalham com ar desumidificado e resfriado com duas renovações por hora de ar externo. 

 O Centro de Convenções 

 O Centro de Convenções é formado por um espaço grande para feiras, com cerca de quatro mil e duzentos metros quadrados. Possui, ainda, dez salas de convenções e um auditório grande, além do foyer. Uma das premissas do projeto foi a necessidade de operar os ambientes de forma individualizada, de forma a se adaptar aos vários tipos e tamanhos de eventos, inclusive simultâneos. Além disso, solicitava uma climatização por ventilação nos períodos de montagem e desmontagem. A solução oferecida foi operar as máquinas de ar exterior e o sistema de recirculação de ar, este apenas no modo ventilação para propiciar um ambiente saudável e em conformidade com a NR-15. 

O espaço de feiras é atendido por 6 unidades de tratamento de ar externo, todas com recuperador de energia, além dos exaustores. E mais 3 para as salas e auditório. 

O sistema de renovação de ar conta com dampers que permitem a operação com vazão reduzida, setorizando as áreas. Além das nove unidades centrais de tratamento externo, existem os fancoils de recirculação, com o mesmo conceito, operando com o segundo estágio de temperatura, com a água a 7oC ou 8oC, apenas para resfriar. No pavilhão de feiras, lobby e auditório são usadas máquinas modulares de resfriamento e, nos salões menores, fancoletes. 

Todas as máquinas de tratamento do ar externo contam com lâmpadas UVC. Nas demais não se fazem necessárias as lâmpadas uma vez que trabalham com serpentinas secas. Além da qualidade do ar, há a elevação da vida útil dos equipamentos e a economia de energia. Lembrando que para 0,6 mm de espessura da película de biofilme ocorre um aumento de 21% no consumo energético. 

 A ação da instaladora 

 De acordo com Davi Nóbrega, diretor da Comtel Climatização, ao iniciar a obra a equipe de engenharia da instaladora sugeriu ao cliente e ao projetista algumas tecnologias e estratégias de instalação para trazer mais segurança, qualidade e durabilidade à instalação. Seguem abaixo algumas tecnologias e estratégias adotadas: 

– Rede hidráulica para interligação da central de água gelada ao hotel, utilizando tubos em Pead com isolamento térmico de poliuretano e proteção mecânica em Pead; 

– Redes de água gelada de até 3’’ utilizando tubos PPR com isolamento de espuma elastomérica; 

– Válvulas de controle Belimo com medidores de vazão para todos os fancoils; 

 - Bombas Armstrong com tecnologia sensorless; 

– Central de água gelada montada com conexões ranhuradas, possibilitando mais rapidez na instalação e facilidade na manutenção futura; 

Um dos grandes desafios da obra, segundo Nóbrega, foi interligar a central de água gelada ao hotel, que está posicionado após uma via de trânsito intenso contínuo, sem a interdição da mesma e paralisação do fluxo intenso de veículos.   

“Após verificar o nível exato onde poderiam passar as tubulações, foi contratada uma empresa de perfuração especializada em execução com método não destrutivo, quando a sonda realiza um furo subterrâneo, criando espaço para instalar tubos de 300mm por baixo da via, possibilitando a passagem das novas tubulações. Como as tubulações de água gelada que atenderiam o hotel estariam instaladas dentro de um túnel sem acesso, fomos em busca, em conjunto com o projetista, de uma solução técnica de tubulação que tivesse uma vida útil muito maior do que as soluções de ferro e isolamento tradicionais. Após vários estudos e pesquisas, conseguimos um fabricante de tubos Pead com isolamento térmico de poliuretano. Conseguimos viabilizar e instalar esses tubos que vão garantir uma segurança para o sistema de ar-condicionado do Hotel”, conta Nóbrega. 

“O conjunto de um projeto e instalação de alta qualidade resultou em ambientes com extremo conforto e climatização de ponta. Todos os ambientes contam com temperatura e umidade bem controlados, além do cuidado com velocidade do ar de insuflamento, proporcionando ambientes confortáveis e com temperaturas adequadas e uniformes. Todas as vazões de água e ar são controladas e ajustadas automaticamente para manter as condições de projeto e melhor eficiência energética”, finaliza o diretor da Comtel. 

 Principais fornecedores 

Alfaterm: Torres de resfriamento 
Armacell: Isolamento térmico das tubulações 
Armstrong: Bombas inline sensorless 
Belimo: Válvulas de balanceamento independente de pressão 
BerlinerLuft: Exaustores para exaustão de cozinha com recuperadores de energia, ventiladores, fan coils de recirculação e de ar externo (Cecon) 
Mercato/Logol: Sistema de automação 
Midea Carrier: Chillers com compressores parafuso para a CAG e fancoils para o Cecon 
Multivac/MPU: Dutos para o hotel 
Rocktec: Dutos para o hotel e para o Cecon 
Soler Palau: Exaustores inline para o Cecon 
Trox: Tótens de insuflação de ar, difusores, atenuadores e fancoils (hotel); difusores e fan coils para grandes ambientes (Cecon) 

 Ronaldo Almeida é editor e publisher da revista Abrava + Climatização & Refrigeração e do Portal EA