BR112018068368B1

BR112018068368B1 - Processo e dispositivo de determinação da taxa de renovação de ar de um local, suporte de gravação legível por computador e terminal

Info

Publication number: BR112018068368B1
Application number: BR112018068368-0A
Authority: BR
Inventors: Florent ALZETTO; Benjamin HEROUT
Original assignee: Saint-Gobain Isover
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2024-03-12
Also published as: EP3430320B1; CN108779929B; CA3016269A1; JP2019513964A; KR102356883B1; RU2018136431A3; US20190078799A1; SA518400043B1; BR112018068368A2; FR3049045B1; AU2017235764A1; WO2017158313A1; RU2018136431A; EP3430320A1; KR20180121637A; CN108779929A; RU2741193C2; FR3049045A1

Abstract

este processo, que visa determinar a taxa de renovação de ar ach de um local, compreende as etapas em que: - por, pelo menos, dois períodos de tempo dk sucessivos correspondendo a taxas de fluxo de um gás dado q ¿_k distintas aplicadas no local, é realizada uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados; - determina-se o valor da taxa de renovação de ar ach do local fazendo convergir: por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ach do local é calculável; e, por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo.

Description

[0001] A presente invenção trata de um processo e um dispositivo para determinar a taxa de renovação de ar de um local.

[0002] No sentido da invenção, entende-se por “local” qualquer espaço delimitado por um limite físico, em particular um espaço de habitação ou de armazenamento. Ele pode ser um espaço de habitação ou armazenamento fixo, como uma casa individual ou uma construção, notadamente de uso para habitação ou terciário, uma parte de tal construção, por exemplo, um apartamento em um edifício com vários andares, ou ainda um tanque de armazenamento. Ele pode ser igualmente um espaço de habitação ou de armazenamento transportável, como uma cabine ou um tanque de armazenamento em um veículo, notadamente em um automóvel, um caminhão, um trem, um navio, um submarino, um avião, uma nave espacial.

[0003] A taxa de renovação de ar de um local, notada ACH, é o volume de ar interior do local que é renovada por hora, expressa em m3.h-1. Ela pode ser uma taxa de renovação de ar por ventilação natural, ou uma taxa de renovação de ar por ventilação forçada (isto é, com a ajuda de uma ventilação mecânica controlada). Para uma construção antiga a restaurar, a determinação da taxa de renovação de ar por ventilação natural, sem ventilação mecânica, é útil para avaliar se a taxa de fluxo de ar é suficiente com relação à qualidade do ar interior e para conhecer o impacto das infiltrações naturais no equilíbrio energético da construção. Para uma construção nova compreendendo um sistema de ventilação mecânico de recuperação de calor, pode- se determinar a taxa de renovação de ar por ventilação natural, em configuração desativada da ventilação mecânica, o que permite avaliar a estanqueidade da construção; pode-se igualmente determinar a taxa de renovação de ar por ventilação forçada, em configuração ativa da ventilação mecânica, o que permite avaliar a taxa de fluxo do sistema de ventilação mecânico e verificar que ela funciona de modo ótimo.

[0004] É conhecido determinar a taxa de renovação de ar em uma construção por um teste de tipo “porta de sopro” (“blower door” em inglês), em que é obtida uma pressurização ou uma despressurização mecânica da construção e são medidas as taxas de fluxo de ar que resultam em uma faixa de diferenças de pressão estática entre o interior e o exterior da construção. Um coeficiente classicamente medido é a taxa de fluxo de fuga sob 50 Pa, dividido pelo volume aquecido, notado n50, que corresponde ao volume de ar renovado por hora na construção submetida a uma diferença de pressão de 50 Pa entre o interior e o exterior da construção.

[0005] Neste método de “porta de sopro", instala-se, em uma abertura da construção, uma porta falsa formada por um encerado estanque no qual é fixado um ventilador, depois coloca-se em funcionamento o ventilador a fim de criar uma diferença de pressão entre o interior e o exterior da construção, sendo realizadas medições da taxa de fluxo de ar e da diferença de pressão sobre uma faixa de diferenças de pressão indo, geralmente, de 20 Pa a 70 Pa Estas diferenças de pressão grandes não permitem considerar o efeito das condições exteriores sobre a construção. É necessário utilizar modelos físicos para extrapolar os resultados nas mais baixas diferenças de pressão e retomar parâmetros físicos realistas, sendo um exemplo o modelo de Persily-Kronvall. No entanto, é difícil obter um resultado satisfatório de modo simples, os modelos físicos simplificados não sendo adaptados a todos os tipos de construções e os modelos físicos mais elaborados sendo de implementação complexa. Além disso, com este método, é necessário realizar a medição em condição de pouco vento, o que não é sempre possível.

[0006] Além disso, em física de construção, é conhecido determinar a taxa de renovação de ar pelo método de gás traçador, que tem a vantagem de considerar as condições naturais de medição. Na variante a mais clássica deste método, é injetada uma grande quantidade de um gás específico como SF6 ou CO2 no interior da construção, e medido o decréscimo da concentração deste gás no ar durante várias horas. A taxa de renovação de ar é, então, considerada pela relação da variação temporal da concentração do gás no interior da construção e a diferença de quantidade absoluta do mesmo entre o interior e o exterior. Todavia, este método não é muito utilizado nos canteiros após construção, principalmente devido ao seu custo e as durações longas de medição.

[0007] São estes inconvenientes que a invenção pretende mais particularmente superar ao propor um processo e um dispositivo permitindo determinar a taxa de renovação de ar de um local de modo simples e rápido, notadamente por um período de algumas horas, com um custo moderado e uma precisão razoável, para qualquer tipo de local.

[0008] Para esse efeito, a invenção tem por objetivo um processo de determinação da taxa de renovação de ar ACH de um local, caracterizada pelo fato de que ela compreende etapas em que: - por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos correspondendo às taxas de fluxo de um gás dado qk distintas aplicadas no local, é realizada uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados; - determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local fazendo convergir: por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável; e, por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local em função do tempo.

[0009] No sentido da invenção, a “concentração do gás” pode ser o teor de gás no ar em gramas de gás por metro cúbico de ar (g/m3), o que corresponde à umidade absoluta no caso do gás H2O, ou o teor de gás no ar em gramas de gás por grama de ar (g/g de ar), o que corresponde à umidade específica no caso do gás H2O. A taxa de renovação de ar ACH do local pode ser, então, dada quer em m3/h, ou em g de ar/h.

[0010] Além disso, no quadro da invenção, “o interior do local” e “o exterior do local” designam as duas massas de ar que são separadas pelo limite físico do local e situadas respectivamente no interior e no exterior do limite físico do local.

[0011] O gás utilizado no quadro da invenção, do qual as taxas de fluxo distintas qk são aplicadas no local e cuja evolução de concentração é monitorada, pode ser escolhido, notadamente, entre H2O, CO2, He, SF6, H2, N2, ou outros gases traçadores refrigerantes, esta lista não sendo limitativa. Vários critérios importantes devem ser considerados para a escolha do gás, em particular o gás deve ser facilmente identificável e mensurável na atmosfera; o gás não deve ser perigoso quando de uma inalação longa ou frequente, embora o processo não necessite da presença de pessoas em todas as medições; preferivelmente, o gás não é nocivo para o meio ambiente. Além disso, a utilização de um gás que está presente na atmosfera, como H2O ou CO2, impõe a consideração da concentração do mesmo na atmosfera e a utilização de retificações quando do cálculo da taxa de renovação de ar. A utilização do vapor d’água H2O no quadro da invenção, como gás do qual taxas de fluxo distintas qk são aplicadas no local e cuja evolução de concentração é monitorada, é vantajoso devido ao seu custo baixo, sua inocuidade e facilidade de gerar uma taxa de fluxo de vapor d’água.

[0012] A invenção permite uma determinação in situ da taxa de renovação de ar de um local. O princípio que é a base da invenção consiste em utilizar as variações transitórias da concentração de um gás dado no interior do local quando o local é submetido a solicitações internas controladas e em um ambiente externo medido. A análise quantitativa da variação da concentração do gás no interior do local permite determinar quantitativamente a renovação de ar entre o interior e o exterior do local por um período curto, da ordem de algumas horas, limitando o número de parâmetros susceptíveis de influenciar o comportamento do local. Em particular, a brevidade das medições permite se afastar da influência das condições de utilização do local, das variações das condições externas e dos fenômenos de absorção ou de dessorção do gás pelos materiais de construção e/ou o mobiliário do local.

[0013] No quadro da invenção, entende-se por “taxa de fluxo do gás aplicada no local” qualquer condição operacional gerando uma variação da concentração do gás no interior do local, para condições dadas de concentração do gás no exterior do local. É entendido que a taxa de fluxo do gás aplicada no local pode ser positiva, nula ou negativa. Uma taxa de fluxo do gás positiva corresponde a uma injeção do gás no local, enquanto que uma taxa de fluxo do gás negativa corresponde a uma extração do gás para fora do local. No caso de uma taxa de fluxo do gás nula ou sensivelmente nula aplicada no local, a variação da concentração do gás no interior do local pode resultar de um desequilíbrio entre as concentrações iniciais do gás no interior e no exterior do local. De acordo com a invenção, está previsto que, pelo menos, uma das taxas de fluxo do dito gás dado qk é não nula.

[0014] No quadro da invenção, determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local fazendo-se convergir um modelo difusivo e a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local em função do tempo. Em uma modalidade vantajosa, o modelo difusivo expressa a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e da taxa de fluxo do gás no local qk. Quando a variação temporal de Cik é expressa em função de cek apenas, é possível chegar a uma avaliação de com V o volume efetivo do local, isto é, que é possível chegar a um número de volume renovado por hora.

[0015] O modelo difusivo utilizado para determinar a taxa de renovação de ar do local pode de qualquer tipo bem conhecido do versado na técnica.

[0016] De acordo com um aspecto da invenção, o modelo difusivo utilizado para determinar a taxa de renovação de ar do local pode ser um modelo R-C com um número adaptado de resistores e capacitores. Preferivelmente, o modelo difusivo é um modelo R-C simples com um resistor e um capacitor. Em variante, o modelo difusivo pode ser, notadamente, um modelo R-C mais complexo que o modelo R-C simples como um modelo dito “3R2C” com três resistores e dois capacitores.

[0017] De acordo com um outro aspecto da invenção, o modelo difusivo utilizado para determinar a taxa de renovação de ar do local pode ser um modelo de identificação paramétrico (ou modelo de identificação de sistema), isto é, no qual um modelo matemático de um sistema é obtido partir de medições, como os modelos descritos na obra "Time Series Analysis" de Henrik Madsen, Chapman & Hall, 2008 (ISBN-13: 978-1420059670 0).

[0018] Em particular, o modelo difusivo utilizado para determinar a taxa de renovação de ar do local pode ser um modelo autorregressivo, notadamente um modelo ARX (Auto Regressive Model with eXternal inputs). Em variante, outros modelos autorregressivos podem ser utilizados como, por exemplo, modelos ARMAX.

[0019] De modo conhecida, um modelo ARX é um modelo autorregressivo definindo uma saída y(t) em função de uma ou várias entradas u(t), v(t) e um resíduo aleatório de modelização caracterizado por um ruído branco de média nula e(t), t designam o instante de amostragem considerado. O modelo ARX, levando em conta o atraso, é escrito como:

[0020] com:

[0021] e:

[0022] p-1 é chamado operador de atraso e leva em conta os estados passados influenciando o sistema no tempo presente, n é a ordem do modelo ARX. Com relação à escolha da ordem n do modelo ARX, o valor de n deve ser suficientemente elevado para levar em conta a inércia do sistema, mas suficientemente baixo para evitar a superparameterização do modelo.

[0023] As etapas de identificação de um modelo são conhecidas em si e, portanto, não serão mais detalhadas abaixo. Os coeficientes a identificar por ajuste (fitting) do modelo ARX sobre a evolução medida cik(t) são os coeficientes ai, bi, di, i = 1, ..., n, aos quais está ligada a taxa de renovação de ar ACH do local.

[0024] Em particular, no caso da modelização da difusão de um gás em um local, pode ser considerado que a saída y(t) do modelo ARX é a concentração do gás no interior do local cik e as entradas u(t) e v(t) do modelo ARX são, respectivamente, a concentração do gás no exterior do local cek e a taxa de fluxo do gás no local qk. Para a identificação, o procedimento é um por analogia entre o estado estático do modelo ARX (p-1 = 1):

[0025] e o equilíbrio de material físico:

[0026] Os parâmetros físicos são, então, obtidos simplesmente por comparação entre as duas equações precedentes. Em particular, por um tratamento matemático clássico e acessível na literatura científica, é obtida a taxa de renovação de ar ACH do local como sendo uma média ponderada de

[0027] Nota-se que as entradas e saídas de um modelo de identificação paramétrico podem ser invertidas. Em particular no quadro da invenção, para o processamento dos dados de medições cik(t) com um modelo ARX, é possível considerar que a saída y(t) do modelo ARX é a taxa de fluxo do gás no local qk e as entradas u(t) e v(t) do modelo ARX são, respectivamente, a concentração do gás no exterior do local cek e a concentração do gás no interior do local cik.

[0028] No sentido da invenção, o fato de fazer convergir o modelo difusivo e a evolução medida cik(t) significa que se ajusta o valor de parâmetros físicos do local utilizados no modelo difusivo de modo a minimizar a desvio, pelo menos por um intervalo de tempo compreendido por cada período de tempo Dk, entre a evolução temporal da concentração do gás no interior do local calculada a partir do modelo difusivo e a evolução temporal da concentração do gás no interior do local efetivamente medida cik(t). O ajuste pode ser, assim, feito por toda a extensão de cada período de tempo Dk, ou por um ou vários intervalos de tempo compreendidos dentro de cada período de tempo Dk.

[0029] A título de exemplo, no caso em que o modelo difusivo é um modelo R-C simples, com um resistor e um capacitor e onde, para cada período de tempo Dk, existe um intervalo de tempo Δtk para o qual a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local em função do tempo é sensivelmente linear, é possível fazer convergir o modelo R-C simples e a evolução medida cik(t) pelos intervalos de tempo Δtk do seguinte modo: para cada período de tempo Dk, determina-se pelo intervalo de tempo Δtk o gradiente ak da tangente à evolução Cik(t) e deduz-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local a partir dos gradientes ak, das taxas de fluxo do gás qk aplicadas no local e a diferença de concentração do gás entre o interior e o exterior do local.

[0030] De acordo com outro exemplo, no caso em que o modelo difusivo é um modelo R-C mais complexo, como um modelo “3R2C”, ou um modelo ARX, faz-se convergir o modelo difusivo e a evolução medida cik(t) ajustando o valor dos parâmetros físicos do local utilizados no modelo de modo a minimizar o desvio (“fitting”), pelo conjunto dos períodos de tempo Dk, entre a evolução temporal da concentração do gás no interior do local calculada de a partir do modelo difusivo e a evolução temporal da concentração do gás no interior do local efetivamente medida cik(t).

[0031] Exemplos de parâmetros do local susceptíveis de influenciar o comportamento do local para a difusão de gás compreendem, notadamente, a superfície total do limite físico do local, o número e o tamanho das obras de carpintaria, permitindo, por exemplo, determinar uma superfície equivalente de buracos.

[0032] De acordo com um aspecto da invenção, o processo compreende as etapas em que: - por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos correspondendo a taxas de fluxo do gás qk distintas aplicadas no local, é realizada uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados; - para cada período de tempo Dk, a partir da evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo: o quer, se existe um intervalo de tempo Δtk para o qual a evolução cik(t) é sensivelmente linear, determina-se por este intervalo de tempo Δtk o gradiente ak da tangente à evolução cik(t) e deduz-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local a partir dos gradientes ak; o quer, se não existe intervalo de tempo para o qual a evolução cik(t) é sensivelmente linear, seleciona-se um intervalo de tempo Δtk' em que a evolução Cik(t) é sensivelmente exponencial de tipo exp(- t/x), com T o tempo no fim do qual o volume de ar interior do local foi renovado, e deduz-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local, que é o valor tal que a evolução Ln é uma linha reta, com θk(t) = cik(t) - cekm' onde cekm' é a média da concentração do gás no exterior do local cek pelo intervalo de tempo Δtk'.

[0033] Como evidente, o processo de acordo com a invenção não requer necessariamente o posicionamento de um gráfico de evolução cik(t).

[0034] Em particular, por cada intervalo de tempo Δtk, o gradiente ak da tangente à evolução cik(t) é igual à derivada da evolução cik(t) no intervalo Δtk. Consequentemente, a etapa de determinação da gradiente ak da tangente à evolução cik(t) no intervalo Δtk pode ser realizada, no quadro da invenção, calculando a derivada da evolução cik(t) no intervalo Δtk, sem recorrer a um gráfico da evolução cik(t).

[0035] As etapas de cálculo do processo, em particular para a determinação dos gradientes ak, podem ser implementadas com a ajuda de qualquer meio de cálculo apropriado. Ele pode ser notadamente um terminal comportando um sistema de aquisição para adquirir as medições requeridas pelo processo e meios de cálculo para executar todas ou parte das etapas do processo a partir das medições adquiridas.

[0036] No quadro da invenção, os períodos de tempo Dk podem quer ser divididos, ou seja, imediatamente sucessivas uns aos outros. Neste último caso, pode ser considerado que o processo é realizado, em sua totalidade, por um período de tempo contínuo, formado pela sucessão dos períodos de tempo Dk.

[0037] Preferivelmente, o processo é implementado com dois períodos de tempo D1 e D2 sucessivos correspondendo a dois pontos de ajuste de taxas de fluxo do gás distintos aplicados no local.

[0038] De acordo com um aspecto da invenção, a primeira taxa de fluxo do gás aplicada pelo primeiro período de tempo Di e a segunda taxa de fluxo do gás aplicada pelo segundo período de tempo D2 têm valores afastados um do outro. Em uma modalidade vantajosa, a primeira taxa de fluxo do gás aplicada pelo primeiro período de tempo D1 é estritamente positiva ou estritamente negativa, enquanto a segunda taxa de fluxo do gás aplicada pelo segundo período de tempo D2 é nula ou sensivelmente nula.

[0039] De modo vantajoso, para cada período de tempo Dk, a taxa de fluxo do gás aplicada no local compreende uma taxa de fluxo imposta por meio de, pelo menos, um aparelho com taxa de fluxo controlada. Entende-se aqui por “aparelho com taxa de fluxo controlada” um aparelho tal que a quantidade de gás injetada ou extraída pelo aparelho pode ser determinada precisamente. Preferivelmente, o comando do ou de cada aparelho com taxa de fluxo controlada é automatizado.

[0040] Quando o gás utilizado é vapor d’água, o ou cada aparelho com taxa de fluxo controlada pode ser um umidificador, por exemplo, um umidificador tipo ultrassom. Um método para determinar precisamente a taxa de fluxo de vapor d’água injetado por cada período de tempo Dk consiste, então, em pesar o umidificador no início e no fim do período Dk e, conhecendo a duração de partida do umidificador, deduzir a taxa de fluxo média de vapor d’água aplicada no local pelo período Dk.

[0041] No quadro da invenção, as taxas de fluxo do gás qk distintas aplicadas no local pelos diferentes períodos de tempo Dk podem ser pontos de ajuste diferentes de taxa de fluxo do gás, isto é que, para cada período de tempo Dk, a taxa de fluxo do gás qk é constante por todo o período Dk. Em variante, a taxa de fluxo do gás qk pode não ser constante por um ou vários períodos Dk e variar em torno de um valor de taxa de fluxo do gás média, desde que a taxa de fluxo do gás média qkm pelo período Dk seja distinta das taxas de fluxo do gás (constantes ou médias) aplicadas pelos períodos de tempo circundando o período Dk. Neste caso, a taxa de fluxo do gás considerada pelo período de tempo Dk é a taxa de fluxo do gás média A variação da taxa de fluxo do gás por cada período de tempo Dk deve ser baixa em relação à diferença entre as taxas de fluxo do gás aplicadas pelos dois períodos de tempo consecutivos, preferivelmente a variação da taxa de fluxo do gás por cada período de tempo Dk é inferior a 30%, ainda preferivelmente inferior a 20%, ainda preferivelmente inferior a 10%, da diferença entre as taxas de fluxo do gás aplicadas pelos dois períodos de tempo consecutivos.

[0042] Se nenhuma fonte do gás dada diferente da dos aparelhos utilizados para aplicar a taxa de fluxo imposta for ativa no local durante o período de tempo Dk, a taxa de fluxo do gás aplicada no local é igual à taxa de fluxo imposta . Em contrapartida, se existir, durante do período de tempo Dk, uma taxa de fluxo do gás suplementar aplicada no local além da taxa de fluxo , a taxa de fluxo do gás aplicada no local é igual a . Convém portanto, quer ser capaz de medir a taxa de fluxo suplementar, quer desligar todas as fontes além dos aparelhos utilizados para aplicar a taxa de fluxo imposta.

[0043] Em particular, quando o gás utilizado é o vapor d’água, uma taxa de fluxo de vapor d’água suplementar no local pode ser proveniente de fontes como a respiração dos ocupantes, o cozimento, a presença de roupa que seca, a utilização de um chuveiro, a utilização de uma máquina de secar roupa. Preferivelmente, o processo é implementado enquanto o local está desocupado. Além disso, os eventuais aparelhos eletrodomésticos são preferivelmente desligados.

[0044] O processo de acordo com a invenção repousa sobre o fato de que a variação da concentração do gás no interior do local é proporcional à quantidade de ar renovada pelas infiltrações. Se a concentração do gás no interior do local não é homogênea, existe um risco de que uma quantidade maior de ar que de gás seja trocado, ou vice-versa, o que é susceptível de tornar as medições imprecisas. O mesmo risco pode resultar de estratificações do gás, causadas por desvios muito grandes de temperatura no interior do local. A fim de melhorar a homogeneidade da concentração do gás e da temperatura no interior do local, é vantajoso abrir as portas de comunicação no interior do local e colocar um sistema de agitação de ar no interior do local. Quando o local apresenta um grande volume interior, vários aparelhos com taxa de fluxo controlada são divididos com vantagem no local, sendo associados a um sistemas de agitação de ar.

[0045] De acordo com um aspecto da invenção, as medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik são efetuadas com a ajuda de um ou vários sensores do gás colocados no volume de ar no interior do local. No caso em que o gás utilizado é vapor d’água, cada sensor do dito gás é um sensor de umidade configurado para medir a concentração de vapor d’água, igualmente chamada umidade absoluta, no interior do local cik.

[0046] Preferivelmente, cada sensor do dito gás é associado a um sensor de temperatura apto para medir a temperatura do ar no interior do local. A concentração do gás no interior do local cik, e a temperatura no interior do local Tik, podem ser, então, consideradas, cada, como sendo a média das medições dos diferentes sensores distribuídos no volume de ar no interior do local. O número de sensores deve ser ainda maior quando a homogeneidade da concentração do gás e da temperatura no interior do local é imperfeita. A utilização de vários sensores em diferentes lugares pode igualmente permitir localizar as fugas de ar, por exemplo identificando apenas um sensor posicionado próximo de uma obra de carpintaria pouco estanque a um comportamento diferente de um sensor posicionado no centro do volume de ar no interior do local.

[0047] Preferivelmente, por cada período de tempo Dk, a temperatura do ar no interior do local Tik é estável. Variações da temperatura do ar no interior do local podem com efeito influenciar sobre a concentração do gás no ar no interior do local. Portanto, é preferível, por cada período de tempo Dk, desligar ou manter em um ponto de ajuste constante as fontes de calor ou de frio no local, notadamente os dispositivos de aquecimento ou de climatização. Em particular, quando o gás utilizado é o vapor d’água, um aumento da temperatura no interior do local pode provocar uma secagem dos materiais no local, portanto uma evaporação de vapor d’água no ar, enquanto que uma diminuição da temperatura no interior do local pode acarretar uma condensação de vapor d’água presente no ar na superfície dos materiais.

[0048] É igualmente preferível, por cada período de tempo DK, ter uma radiação solar baixa, preferivelmente nula, a fim de evitar um aumento da temperatura no interior do local sob o efeito da radiação solar. As persianas ou outros elementos de ocultação do local podem ser fechados durante cada período de tempo Dk, notadamente do lado do local orientado para o sul. Preferivelmente, o processo de acordo com a invenção é implementado à noite.

[0049] De acordo com um aspecto vantajoso, tendo em vista limitar o tempo de implementação do processo reduzindo, ao mesmo tempo, a contribuição da radiação solar, o processo é realizado, em sua totalidade, de modo contínuo por um único período noturno.

[0050] Para que a evolução da umidade absoluta no interior do local quando da implementação do processo seja unicamente ligada à renovação de ar, é necessário colocar-se em condições tais que as trocas de vapor d’água contido no ar e nos materiais de construção e/ou no mobiliário sejam negligenciáveis. Ora, a título de exemplo, uma superfície de 50 m2 de carvalho sem verniz pode armazenar cerca de 2 kg de água em 3 horas quando a umidade no interior do local varia de 60% a 80%. Portanto, é favorável aplicar as taxas de fluxo de vapor d’água distintas e efetuar as medições, de acordo com a invenção, por períodos de tempo Dk tão curtos como possível, a fim de limitar estas trocas. Preferivelmente, cada período de tempo Dk tem uma duração inferior ou igual a 2 horas, mais preferivelmente inferior ou igual a 1 hora.

[0051] Caso seja desejável medir a taxa de renovação de ar por infiltração natural de um local equipado com um sistema de ventilação mecânica, a ventilação mecânica deve ser desativada por cada período de tempo Dk, a fim de não introduzir uma taxa de fluxo de ar adicional. Em variante, é possível manter a ventilação mecânica em configuração ativa a uma taxa de fluxo desejada pelos períodos de tempo Dk, o processo de acordo com a invenção permitindo, então, medir a taxa de fluxo de ar gerada pela ventilação mecânica e, assim, verificar o seu funcionamento.

[0052] Preferivelmente, por cada período de tempo Dk, a concentração do gás no exterior do local cek é estável.

[0053] A concentração do gás no exterior do local cek pode ser determinada pelas medições com a ajuda de sensores do gás colocados no ar no exterior do local, notadamente sensores de umidade e de temperatura quando o gás utilizado é vapor d’água. Estes sensores de umidade e de temperatura são colocados nos volumes de ar externos evitando estar na proximidade de fontes de calor ou de produção de vapor d’água, a fim de obter medidas representativas da massa de ar global na vizinhança da superfície exterior do limite físico do local.

[0054] Em variante, quando o gás utilizado é vapor d’água e o local dá diretamente para o exterior, a concentração de vapor d’água ou umidade absoluta no exterior do local cek pode ser determinada por interpolação de dados meteorológicos do lugar do local.

[0055] Em geral, o ar exterior contém vapor d’água, sobretudo em período úmido. O processo de acordo com a invenção é ainda mais confiável quando as taxas de fluxo de vapor d’água aplicadas no local de acordo com o processo da invenção são adaptadas às condições exteriores e que a diferença de umidade absoluta entre o interior e o exterior do local é grande.

[0056] No quadro da invenção, pode-se utilizar um modelo R-C simples para descrever um local, com dois nós de concentração do gás homogêneo (em g.m-3), um no interior do local e o outro no exterior do local, que são separados por um resistor representando o inverso da taxa de renovação de ar ACH do local (em m3.h-1). O nó de concentração do gás no interior do local é ligado a um condensador que representa o volume efetivo do local (em m3). A taxa de fluxo do gás aplicada no local (em g.h-1) é compensada pela troca do gás através do limite físico do local e pela quantidade do gás armazenada na estrutura do limite físico, o que é descrito pela equação:

[0057] onde é taxa de fluxo do gás total aplicada no local, cik e cek são respectivamente a concentração do gás no interior do local e a concentração do gás no exterior do local, ACH é a taxa de renovação de ar do local e V é o volume efetivo do local.

[0058] Supõe-se que a resposta do local é uma simples exponencial decrescente e que sua constante de tempo é o produto da taxa de renovação de ar ACH e do volume efetivo V do local. Realmente, a resposta do local é mais complexa e é a sobreposição de um grande número de exponenciais decrescentes, mas foi validado experimentalmente que adaptando as condições do teste, em particular a duração do teste e o valor de taxa de fluxo de gás aplicada no local, apenas a constante de tempo maior desempenha um papel e o modelo descrito previamente é válido.

[0059] Aplicando-se duas taxas de fluxo do gás de valores diferentes no local pelos dois períodos de tempo D1 e D2, é então possível determinar a taxa de renovação de ar ACH do local, de acordo com a equação

[0060] e o volume efetivo V do local, de acordo com a equação:

[0061] em que é a taxa de fluxo do gás aplicada pelo período de tempo é o gradiente pelo intervalo de tempo Δtk da tangente à evolução cik(t) da concentração do gás no interior do local em função do tempo, e (Δckm)k=1 ou 2 é a diferença entre a concentração do gás média no interior do local e a concentração do gás média no exterior do local pelo intervalo de tempo Δtk.

[0062] De acordo com um aspecto da invenção, na sequência da determinação do valor calculado Vcalc do volume efetivo V do local de acordo com o processo, verifica- se que este valor Vcalc corresponde bem ao volume real do local, notadamente perto de 20%. Se este não for o caso, é necessário modificar o processamento das medições para obter um valor corrigido da taxa de renovação de ar ACH do local.

[0063] Com efeito, foi constatado que o processo de acordo com a invenção pode conduzir a um valor calculado Vcalc do volume efetivo do local diferente do volume real do local. Em particular, quando o gás utilizado é vapor d’água injetado no local, foi observado que, quando a duração de cada período de tempo Dk é muito curta, o valor calculado Vcalc é mais baixo que o volume real, enquanto que quando a duração de cada período de tempo Dk é muito longa, o valor calculado Vcalc é maior que o volume real. Isto pode ser explicado pelo fato de o valor calculado Vcalc do volume efetivo V do local não corresponde ao volume real do local, mas sobretudo ao volume efetivamente solicitado pelo gás utilizado no quadro do processo. Um valor calculado Vcalc subestimado com relação ao volume real do local pode indicar que o gás não teve tempo de sondar todo o volume do local, enquanto que um valor calculado Vcalc sobrestimado com relação ao volume real do local pode indicar um efeito ligado à absorção do gás pelos materiais presentes no local.

[0064] Convém, então, para o processamento das medições obtidas de acordo com o processo da invenção, usar durações suficientemente longas para que gás tenha tempo para atuar sobre todo o volume do local, mas suficientemente curtas para evitar qualquer efeito ligado à absorção do gás pelos materiais de construção e/ou o mobiliário do local e, assim, medir apenas a renovação de ar responsável pela variação da concentração do gás no ar. No caso em que o gás utilizado está vapor d’água injetado no local, foi constatado que uma duração favorável para o processamento das medições por cada período de tempo Dk é da ordem de 10 minutos a 1 hora.

[0065] De modo muito vantajoso, a comparação do valor calculado Vcalc do volume efetivo do local com relação ao volume real permite assim validar se a taxa de renovação de ar ACH do local foi determinada corretamente, ajudar a definir durações favoráveis para o processamento das medições por cada período de tempo Dk em função dos materiais presentes no local, e mesmo corrigir a posteriori o valor calculado ACHcalc da taxa de renovação de ar do local no caso em que uma duração muito longa foi aplicada para o processamento das medições. Em particular, pode-se proceder a uma tal correção a posteriori do valor ACHcaic deslocando os intervalos de tempo Δtk em cada período de tempo Dk, de modo a reduzir a duração de processamento das medições, até obter um valor do volume efetivo Vcalc sensivelmente igual ao volume interior real do local.

[0066] De acordo com uma modalidade, o processo compreende as etapas em que: - realiza-se, por dois períodos de tempo D1 e D2 sucessivos: i. pelo primeiro período de tempo D1, a aplicação no local de uma primeira taxa de fluxo do gás qr e uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local ci1 em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local ce1 em intervalos de tempo aproximados, a primeira taxa de fluxo do gás qr sendo tal que o parâmetro é inferior ou igual a 0,8, com em que t = 0 é o ponto de partida do primeiro período de tempo D1, cem é a concentração média do gás no exterior do local pelo conjunto dos períodos de tempo D1 e D2, e ACHref é um valor de referência da taxa de renovação de ar do local, depois ii. pelo segundo período de tempo D2, a aplicação no local de uma segunda taxa de fluxo do gás sensivelmente nula, e a uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local ci2 em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local ce2 em intervalos de tempo aproximados; - determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local fazendo convergir: por um lado, um modelo difuso expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável; e, por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo.

[0067] Nesta modalidade, seleciona-se uma ação específica do local, que permite ter acesso à taxa de renovação de ar ACH do local com uma boa precisão e por um tempo reduzido, esta solicitação específica sendo a aplicação uma primeira taxa de fluxo do gásestritamente positiva ou estritamente negativa apropriada para gerar uma evolução forçada da concentração do gás no interior do local ci1, seguida da aplicação de uma segunda taxa de fluxo do gás q2 sensivelmente nula dando lugar a uma evolução livre da concentração do gás no interior do local ci1.

[0068] Preferivelmente, a primeira taxa de fluxo do gás qr é tal que o parâmetro é superior ou igual 0,3, preferivelmente superior ou igual a 0,4. Com 4i efeito, para meios apresentando poucas infiltrações, quando o parâmetro α é inferior a 0,3 ou 0,4, a sensibilidade dos sensores de medição clássicos não permite obter dados satisfatórios relativos à evolução da concentração do gás no interior do local ci1 pelo primeiro período de tempo D1, daí um aumento da incerteza sobre o valor da taxa de renovação de ar ACH do local determinado de acordo com a invenção.

[0069] A determinação do valor da primeira taxa de fluxo do gás a ser aplicada pelo primeiro período de tempo D1 a fim de atender aos critérios com relação ao parâmetro α impõe conhecer um valor de referência ACHref da taxa de renovação de ar ACH do local.

[0070] Um método para ter acesso a um valor de referência ACHref da taxa de renovação de ar ACH do local consiste na utilização de uma grandeza procedente de um teste de tipo “porta de sopro” do local. Outros métodos para ter acesso a um valor de referência ACHref são igualmente possíveis, em particular o valor de referência pode ser o valor de renovação de ar indicado no estudo térmico depositado com a licença para construir.

[0071] Em uma modalidade vantajosa, para cada período de tempo D1 e D2, existe um intervalo de tempo Δt1 ou Δt2 para o qual a evolução medida (cik(t))k=1 ou 2 da concentração do gás no interior do local em função do tempo é sensivelmente linear, e um modelo difusivo R-C e a evolução medida (cik(t))k=1 ou 2 são levados a convergir como a seguir: para cada período de tempo Dk determina-se pelo intervalo de tempo Δtk o gradiente ak da tangente à evolução Cik(t), e determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local a partir de gradiente ak e taxas de fluxo do gás qk aplicadas no local.

[0072] Preferivelmente, os intervalos de tempo e de Δt2 nos quais é efetuado o processamento das medições apresentam uma “simetria”, onde entende-se por “simetria” dos intervalos de tempo Δt1 e Δt2 o fato de que os dois intervalos têm, por um lado, uma mesma duração e, por outro lado, um ponto de partida situado a uma mesma distância temporal do início do período D1 ou D2 (notadamente, x minutos após o início de cada período D1 ou D2).

[0073] Como descrito previamente, a invenção propõe impor taxas de fluxo do gás qk distintas no local por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos e medir para cada período de tempo Dk a evolução temporal da concentração do gás no interior do local cik(t).

[0074] Em variante, é igualmente possível impor concentrações do gás cik distintas no interior do local por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos e medir para cada período de tempo Dk a evolução temporal da taxa de fluxo do gás no interior do local qk (t).

[0075] De acordo com esta variante, a invenção tem por objeto um processo de determinação da taxa de renovação de ar ACH de um local, caracterizado pelo fato de que compreende etapas em que: - por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos correspondendo a concentrações de um gás dado cik distintas aplicadas no local, é realizada uma campanha de medições da taxa de fluxo do gás no interior do local qk em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados; - determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local fazendo convergir:

[0076] por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da taxa de fluxo do gás no interior do local qk em função da concentração do gás no exterior do local cek e de parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável,

[0077] e

[0078] por outro lado, a evolução medida da taxa de fluxo do gás no interior do local em função do tempo.

[0079] Preferivelmente, o processo é implementado com dois períodos de tempo D1 e D2 sucessivos correspondendo a dois pontos de ajuste de concentração do gás ci1 e ci2 distintos aplicados no local.

[0080] Em uma modalidade, pelo menos uma parte das etapas do processo de determinação da taxa de renovação de ar ACH do local é determinada por instruções de programas de computadores.

[0081] Consequentemente, a invenção tem igualmente por objeto um programa de computador em um suporte de gravação, este programa sendo susceptível de ser implementado em um terminal, ou mais geralmente em um computador, este programa comportando instruções adaptadas à aplicação em todas ou em parte das etapas de um processo como descrito acima.

[0082] Este programa pode utilizar qualquer linguagem de programação, e estar sob a forma de código fonte, código objeto, ou código intermediário entre código fonte e codifica objeto, como em um formato parcialmente compilado.

[0083] A invenção tem também por objeto um suporte de gravação legível por um computador, e comportando instruções de programa de computador, como mencionado acima.

[0084] O suporte de gravação pode ser qualquer entidade ou dispositivo capaz de armazenar o programa. Por exemplo, o suporte pode comportar um meio de armazenamento, como uma memória somente leitura, uma memória regravável não volátil, por exemplo uma chave USB, um cartão SD, um EEPROM, ou mesmo um meio de gravação magnético, por exemplo um disco rígido.

[0085] O suporte de gravação pode também ser um circuito integrado no qual o programa é incorporado, o circuito sendo projetado para executar ou ser utilizado na execução do processo.

[0086] O suporte de gravação pode ser um suporte transmissível como um sinal elétrico ou óptico, que pode ser carregado via um cabo elétrico ou óptico, por rádio, ou por outros meios. O programa de acordo com a invenção pode ser em particular obtido por download em uma rede de tipo Internet.

[0087] Outro objeto da invenção é um dispositivo de determinação da taxa de renovação de ar ACH de um local, este dispositivo compreendendo: - pelo menos um aparelho configurado para aplicar, por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos, taxas de fluxo distintas de um gás dado qk no local; - pelo menos um sensor configurado para medir uma concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados; - um terminal comportando um módulo de processamento configurado para fazer convergir, por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável e, por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo, de modo a obter o valor da taxa de renovação de ar do local.

[0088] Cada taxa de fluxo do gás aplicada no local durante um período de tempo Dk com a ajuda do ou os aparelhos de aplicação de uma taxa de fluxo do gás pode ser uma taxa de fluxo positiva, correspondendo a uma injeção do gás no local, uma taxa de fluxo negativa, correspondendo a uma extração do gás no exterior do local, ou uma taxa de fluxo nula.

[0089] De acordo com um aspecto da invenção, quando o gás utilizado é o vapor d’água, o dispositivo pode compreender, para aplicar cada taxa de fluxo de vapor d’água no local, um ou vários umidificadores, notadamente de umidificador de tipo ultrassom, e para medir a concentração de vapor d’água no ar no interior do local, um ou vários sensores de umidade destinados a estar posicionados no volume de ar no interior do local.

[0090] De acordo com uma característica, o dispositivo compreende igualmente, pelo menos, um sensor configurado para medir uma concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados.

[0091] De acordo com outra característica, o dispositivo compreende ainda, pelo menos, um sensor configurado para medir a temperatura do ar no interior do local Tik.

[0092] A invenção tem igualmente por objeto um terminal comportando um módulo de processamento configurado para fazer convergir, por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração de um gás dado no interior de um local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável e, por outro lado, uma evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo, de modo a obter o valor da taxa de renovação de ar do local.

[0093] De acordo com um aspecto, o módulo de processamento do terminal de acordo com a invenção comporta um programa de computador, como mencionado acima, este programa sendo gravado no meio de gravação, de acordo com a invenção, e consistindo de uma memória regravável não volátil do terminal, as instruções do programa sendo interpretáveis por um processador do terminal.

[0094] O terminal, o programa de computador e o suporte de gravação apresentam, de acordo com a invenção, as mesmas características que o processo de acordo com a invenção. A invenção pode ser implementada com qualquer tipo de terminal, por exemplo, um computador portátil ou não, um tablet, um telefone inteligente (“smartphone” em inglês).

[0095] No quadro da invenção, o ou cada sensor de medição de uma concentração do gás no interior do local cik pode ser um sensor independente do terminal. Em variante, o ou cada sensor de medição de uma concentração de gás no interior do local cik pode ser um sensor integrado no terminal. Em particular, é possível, de acordo com a invenção, efetuar as medições com a ajuda de sensores de gás e eventualmente sensores de temperatura que são integrados em um tablet ou um smartphone, e ter uma aplicativo instalado no tablet ou no smartphone para a aquisição das medições e a implementação das etapas do processo.

[0096] Em uma modalidade, o dispositivo de acordo com a invenção compreende meios de conexão, notadamente sem fio, como Bluetooth, WiFi, etc., entre o ou cada sensor de medição de uma concentração do gás e o terminal.

[0097] De modo vantajoso, o terminal comporta meios de comando do ou de cada aparelho de aplicação de uma taxa de fluxo do gás no local.

[0098] As características e vantagens da invenção aparecerão na descrição seguinte de dois exemplos de implementação de um processo e de um dispositivo de acordo com a invenção, dada unicamente a título de exemplo e feita com referência às figuras em anexo, em que: - a figura 1 é uma vista esquemática de um local do qual se deseja determinar a taxa de renovação de ar ACH de acordo com o processo da invenção, utilizando um dispositivo de acordo com a invenção compreendendo, pelo menos, um umidificador com taxa de fluxo controlada para injetar vapor d’água no local, pelo menos um sensor de umidade e um terminal; - a figura 2 é um gráfico mostrando a evolução da umidade absoluta cik no interior de um bangalô, em função do tempo, durante a implementação do processo da invenção compreendendo um primeiro período de tempo D1 pelo qual uma primeira taxa de fluxo de vapor d’água positiva é aplicada no bangalô, seguido e um segundo período de tempo D2 pelo qual uma segunda taxa de fluxo de vapor d’água sensivelmente nula é aplicada no bangalô de modo a deixar evoluir livremente a umidade absoluta cik no interior do bangalô, a evolução da umidade absoluta cek no exterior do bangalô em função do tempo sendo mostrada igualmente nesta figura; - a figura 3 é um gráfico mostrando a evolução da umidade absoluta cik no interior de um apartamento em função do tempo, durante a implementação do processo da invenção compreendendo um primeiro período de tempo D1 pelo qual uma primeira taxa de fluxo de vapor d’água positiva é aplicada no apartamento, seguida de um segundo período de tempo D2 pelo qual uma segunda taxa de fluxo de vapor d’água sensivelmente nula é aplicada no apartamento de modo a deixar evoluir livremente a umidade absoluta cik no interior do apartamento, a evolução da umidade absoluta cek no exterior do apartamento em função do tempo sendo mostrada igualmente nesta figura; - a figura 4 é um gráfico ilustrando o ajuste (fitting) de um modelo ARX sobre a evolução mostrada na figura 2 da umidade absoluta cik no interior do bangalô em função do tempo, obtido fazendo convergir o modelo ARX e a evolução medida cik(t) da concentração do gás pelo conjunto dos dois períodos de tempo D1 e D2; - a figura 5 é um gráfico ilustrando o ajuste (fitting) de um modelo ARX sobre a evolução mostrada na figura 3 da umidade absoluta cik no interior do apartamento em função do tempo, obtida fazendo convergir o modelo ARX e a evolução medida cik(t) da concentração do gás pelo conjunto dos dois períodos de tempo D1 e D2; - a figura 6 é um esquema de um modelo dito “3R2C” de um local, com três resistores e dois capacitores.

PROTOCOLO EXPERIMENTAL

[0099] O processo de acordo com a invenção é implementado para a determinação da taxa de renovação de ar ACH de um bangalô (exemplo 1) e um apartamento (exemplo 2), que constituem cada um um local no sentido da invenção, remetido 1 na figura 1. O protocolo experimental é semelhante para os dois exemplos, como descrito abaixo.

[0100] Para cada exemplo, o processo compreende uma primeira fase de umidificação por um primeiro período de tempo D1, tendo uma duração de uma hora para o bangalô, de meia-noite até 1:00 da manhã, e de duas horas para o apartamento, de meia-noite até 2:00 da manhã, no curso da qual uma primeira taxa de fluxo de vapor d’água q± estritamente positiva é aplicada no local 1, o que corresponde a uma injeção de vapor d’água no local. A primeira fase é seguida de uma segunda fase de “desumidificação natural” por um segundo período de tempo D2, tendo uma duração de uma hora para o bangalô, de 1:00 até 2:00 da manhã, e duas horas para o apartamento, de 2:00 até 4:00 da manhã, no curso do qual uma segunda taxa de fluxo de vapor d’água q2 nula é aplicada no local 1, dando lugar a uma diminuição livre da concentração de vapor d’água no interior do local. Em cada exemplo, a fase de desumidificação natural tem a mesma duração que a fase de umidificação.

[0101] A aplicação das taxas de fluxo de vapor d’água qr e q2 no local 1 é assegurada por meio de um ou de vários umidificadores 20 de tipo “GOTA”, comercializados pela empresa Air Natural, colocados no local. Cada umidificador 20 é um umidificador de ultrassom com um reservatório de 3 L, podendo umedecer até a uma taxa de 300 g.h-1. Cada umidificador 20 é ligado em uma tomada programável a fim de poder ser comutada LIGA/DESLIGA (ON/OFF) de modo automático. A programação das tomadas é efetuada de modo a ligar o ou cada umidificador 20 no início do primeiro período de tempo D1, e em desligar o ou cada umidificador 20 no fim do primeiro período de tempo D1. A fim de conhecer a taxa de fluxo de vapor d’água aplicada no local durante o primeiro período de tempo Di, cada umidificador 20 é pesado no início e no fim do período D1. Conhecendo a duração de partida de cada umidificador 20, é possível determinar a taxa de fluxo média de vapor d’água aplicada durante o período Di.

[0102] Durante os dois períodos de tempo Di e D2, a evolução da umidade e da temperatura no interior e no exterior do local i é medida com a ajuda de sensores 40 de umidade e de temperatura de tipo SHTi5, comercializados pela empresa Sensirion. Para o bangalô (exemplo i), o número de sensores 40 utilizados é um sensor 40 colocado no ar no interior de um bangalô e um sensor 40 colocado no ar no exterior do bangalô. Para o apartamento (exemplo 2), o número de sensores 40 utilizados é cinco sensores 40 divididos, sendo colocados no ar no interior do apartamento e um sensor 40 colocado no ar no exterior do apartamento. O posicionamento dos sensores 40 no local i é ajustado de modo a obter uma medição representativa da umidade média e da temperatura média do ar no interior do local.

[0103] Para cada exemplo, o processo é implementado enquanto o local i está desocupado e todas as fontes de produção de vapor d’água, diferentes das dos umidificadores 20, são cortadas no local. Nenhuma ventilação mecânica nem fonte de calor ou frio é ativa no local i durante o processo. Além disso, no caso do apartamento (exemplo 2), todas as portas de comunicação internas estão abertas. Em cada exemplo, ventiladores domésticos são instalados no local i, a fim de assegurar uma leve agitação do ar no interior do local.

[0104] Os dados brutos de medição, obtidos no local i, são adquiridos depois por um sistema de aquisição de um terminal i0, que trata os mesmos executando instruções de um programa de computador PG de acordo com a invenção instalado no terminal i0, de modo a determinar a taxa de renovação de ar do local i.

[0105] Como mostrado de modo esquemático na figura i, o terminal i0 consiste, neste exemplo, de um tablet ou um telefone inteligente (“smartphone”), oferecendo ao usuário, além das funções de comunicação, o acesso a diversos aplicativos desde que tenham sido instalados no terminal.

[0106] De um ponto de vista material, o terminal 10 comporta notadamente um processador 11, uma memória de leitura apenas de tipo ROM 12 na qual são registradas funções de sistemas, em particular drivers de programas (“drivers” em inglês) e o sistema de exploração do terminal, um tela 15, um ou vários módulos de comunicação (3G, 4G, Bluetooth, WiFi,...) 17 e uma memória regravável não volátil 18 que comporta aplicativos APP e dados dos usuários não representados na figura, estes elementos sendo ligados entre si por um sistema de barramento.

[0107] De modo conhecido, a tela 15 constitui uma interface homem-máquina sensível ao toque, em que são representados ícones I1, I2, IT, correspondendo aos aplicativos do sistema e aos diferentes aplicativos APP instalados pelo usuário do terminal.

[0108] Entre estes ícones, um ícone IT permite ao terminal ter aceso, à distância, via uma rede de telecomunicações, a um portal de aplicativos obtidos por download compatíveis com o sistema de exploração do terminal e instalar, eventualmente mediante pagamento e/ou autenticação, novos aplicativos APP na memória regravável não volátil 18.

[0109] No modalidade descrita aqui, o programa de computador PG de acordo com a invenção pode ser obtido por download a partir deste portal de aplicativos, e um ícone associado apresentado na interface sensível ao toque 15.

[0110] Em particular, o terminal 10 no qual é instalado o programa de computador PG comporta um módulo de processamento que é configurado para implementar as etapas seguintes. - Cálculo da umidade absoluta cik no interior do local

[0111] A evolução da umidade absoluta (ou concentração de vapor d’água) cik no interior do local 1 é determinada a partir das umidades relativas e temperaturas medidas no volume interior do local. Uma média das medições dos diferentes sensores 40 divididos no local 1 é calculada, ponderada pelo volume de ar representativo de cada ponto de medição. A umidade absoluta cik no interior do local 1 é, então, determinada calculando em primeiro lugar a pressão de vapor saturante, notadamente pela equação:

[0112] com onde T é a temperatura de K, Pws a pressão de vapor saturante em hPa, TC = 647,096 K a temperatura crítica, PC = 220640, hPa a pressão crítica, e Cidos coeficientes sem unidade dados na tabela 1 abaixo. Esta razão oferece uma boa precisão para temperaturas indo de 0°C a 373°C. Como evidente, outras equações diferentes da equação (3) acima são igualmente utilizáveis para o cálculo da umidade absoluta. Tabela 1

[0113] A pressão de vapor é, então, calculada como Pw = Pws. RH, onde RH é a umidade relativa do ar, e a umidade absoluta como , em que C = 2,16679 g.K/J é uma constante. - Cálculo da taxa de fluxo de vapor d’água durante do período DI

[0114] A taxa de fluxo de vapor d’água aplicada no local 1 durante o primeiro período de tempo D1 é calculada por diferença entre a massa total dos umidificadores 20 no início e no fim do período D1 e conhecendo a duração de injeção de vapor d’água:

[0115] onde mtot.fim e mtot.início são, respectivamente, as massas totais dos umidificadores no local no início e no fim do período D1 em gramas e tinJ é a duração de injeção de vapor d’água em horas. - Cálculo da umidade absoluta cek no exterior do local

[0116] A evolução da umidade absoluta (ou concentração de vapor d’água) cek no exterior do local 1 é determinada a partir das umidades relativas e temperaturas medidas no exterior do local, utilizando a mesma equação (3) como para o cálculo da umidade absoluta cik no interior do local. - Cálculo da taxa de renovação de ar ACH e do volume efetivo V

[0117] A taxa de renovação de ar ACH e o volume efetivo V do local 1 são calculados utilizando, respectivamente, a equação (1) e a equação (2) precedentes.

[0118] Na descrição abaixo, são detalhadas as etapas de cálculo da taxa de renovação de ar ACHcalc e do volume efetivo Vcalc de cada local 1 fazendo referência ao gráfico da figura 2 ou ao gráfico da figura 3, que mostram a evolução da umidade absoluta cik no interior do local em função do tempo. Estas representações gráficas ilustram grandezas envolvidas nas equações (1) e (2), a saber, gradientes a1 e a2 da umidade absoluta no interior do local ci1 e ci2 por cada intervalo de tempo Δt1 ou Δt2 selecionado pelo período Di ou D2, e as diferenças de umidade absoluta Δcim e Δc2m entre o interior e o exterior do local por cada intervalo de tempo Δt1 ou Δt2.

[0119] Embora as etapas de cálculo detalhadas a seguir possam ser efetuadas manualmente, elas são preferivelmente realizadas de modo automatizado por um terminal, que o terminal 10 descrito previamente que pode, em particular, não ter recurso a uma representação gráfica da evolução cik(t).

[0120] O terminal requer, do usuário, os dados de entrada, que podem ser o volume do local, as taxas de fluxo do gásaplicadas pelos períodos Di, D2 (ou, em variante, o valor do parâmetro α e um valor de referência da taxa de renovação de ar ACHref).

[0121] O terminal fornece, como saída, os valores calculados da taxa de renovação de ar ACHcalc e do volume efetivo Vcalc do local, bem como eventuais outros parâmetros como os indicadas nas tabelas 2 e 3 abaixo.

[0122] No quadro da invenção, pode ser interessante armazenar os dados de medição obtidos no local. Estes dados podem ser, por exemplo, utilizados como um histórico no quadro de uma renovação. Além disso, estes dados podem ser reutilizados para otimizar os valores calculados da taxa de renovação de ar ACHcalc e do volume efetivo Vcalc do local, modificando os parâmetros de processamento para um mesmo conjunto de medições, como ilustrado pelas etapas de correção nos exemplos abaixo. O armazenamento dos dados de medições pode ser realizado na memória de um terminal utilizado para a implementação da invenção ou em uma memória externa de qualquer tipo adaptado a esta função de armazenamento

. EXEMPLO 1: BANGALÔ

[0123] A figura 2 mostra os resultados obtidos implementando o processo em um bangalô tendo uma superfície no piso de 13 m2, um volume de 33 m3 e uma superfície total de limite físico de 70 m2. A parede externa do bangalô é constituída por painéis tipo sanduíche isolantes compreendendo uma camada de poliuretano de espessura 4 cm inserida entre duas placas de metal, de uma porta e de duas janelas vidraça tripla.

[0124] Um isolamento suplementar foi adicionado ao limite físico, que compreende os materiais seguintes: - membranas de tipo STOPVAP, comercializadas por empresa Saint- Gobain Isover, - painéis tipo VIP (Vacuum Insulated Panels) de tipo va-Q-vip F, comercializados pela empesa va-Q-tec, que recobrem as paredes; - 3 cm de poliestireno expandido para piso e teto, o piso sendo também recoberto com um painel de madeira de lâminas finas orientadas (OSB).

[0125] O limite físico do bangalô apresenta um coeficiente de transmissão térmico UBAT de cerca de 0,6 W/m2K.

[0126] O coeficiente n50 do bangalô, obtido por um teste de porta de sopro, é de 8,6 h-1. Utilizando o modelo de Persily-Kronvall, isto corresponde a um valor de referência da taxa de renovação de ar ACHref = 15 m3.h-1.

[0127] Na fase de umidificação do bangalô, pelo primeiro período de tempo D1 de meia-noite até 1:00 da manhã, aplica-se, por meio dos umidificadores 20 presentes no bangalô, a primeira taxa de fluxo de vapor d’água qr estritamente positiva, que é escolhida como o parâmetro, é igual a 0,46. Neste exemplo, o valor 4i de referência ACHref é de 15 m3.h-1 e a diferença de umidade absoluta inicial Δci(0) é de 6,4 g.m-3, o que corresponde a um valor da primeira taxa de fluxo de vapor d’água da ordem de 180 g.h-1.

[0128] A curva representativa da evolução da umidade absoluta ci1 no interior de um bangalô em função do tempo durante o primeiro período de tempo D1 é mostrada na figura 2. Como visível nesta figura, a curva de aumento da umidade absoluta no interior de um bangalô apresenta uma parte sensivelmente linear pelo intervalo de tempo Δt1 de 0:45 a 1:00 da manhã. A colocação em equação desta parte linear da curva dá: ci1 = 17,8 g.m-3 + 0,00630 t, com t em segundos.

[0129] A figura 2 mostra igualmente a evolução da umidade absoluta ce1 no exterior do bangalô como uma função do tempo durante o primeiro período de tempo D1. A umidade absoluta ce1 no exterior do bangalô pelo intervalo de tempo Δt1 é suficientemente estável de modo que se possa considerar a mesma sensivelmente constante e igual à umidade absoluta média pelo intervalo de tempo Δt1, a saber, neste exemplo, ce1m = 11,0 g.m-3.

[0130] Na fase de “desumidificação natural” do bangalô, pelo segundo período de tempo D2 de 1:00 a 2:00 da manhã, os umidificadores 20 presentes no bangalô são desligados de modo a aplicar a segunda taxa de fluxo de vapor d’água q2 nula.

[0131] A figura 2 mostra a curva representativa da evolução da umidade absoluta ci2 no interior do bangalô em função do tempo durante o segundo período de tempo D2. Como visível nesta figura, a curva de diminuição da umidade absoluta no interior do bangalô apresenta uma parte sensivelmente linear pelo intervalo de tempo Δt2 de 1:45 até 2:00 da manhã. O intervalo de tempo Δt2 de processamento das medições pelo segundo período D2 é escolhido de modo a apresentar uma “simetria” com o intervalo de tempo Δt1 de processamento das medições pelo primeiro período D1, isto é, de modo que os dois intervalos de tempo Δt1 e Δt2 tenham, por um lado, uma mesma duração de 15 minutos e, por outro lado, um ponto de partida situado, para cada intervalo Δtk, a 45 minutos após o início do período Dk. A colocação em equação da parte linear da curva pelo intervalo de tempo Δt2 dá: ci2 = 19 g.m-3 - 0,00311 t, com t em segundos.

[0132] A evolução da umidade absoluta ce2 no exterior do bangalô em função do tempo durante o segundo período de tempo D2 é igualmente mostrada na figura 2. Como na primeira etapa, a umidade absoluta ce2 no exterior do bangalô pelo intervalo de tempo Δt2 é suficientemente estável de modo que se possa considerar a mesma sensivelmente constante e igual à umidade absoluta média pelo intervalo de tempo Δt2, a saber, neste exemplo, ce2m = 11,0 g.m-3.

[0133] Como a partir da equação (i) acima, tomando α1= a,xΔc2m-a2xΔclm 22,7 g.m-3.h-1, α2 = -11,2 g.m-3.h-1, Δcim= 7,7 g.m-3, Δc2m= 7,0 g.m-3, = 180 g.h-1, = 0 g.h-i, obtém-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do bangalô:

[0134] ACHcalc = 8,2 m3.h-1.

[0135] Este valor ACHcalc da taxa de renovação de ar obtida de acordo com a invenção apresenta um desvio significativo em relação à estimativa proveniente do teste de porta de sopro ACHref = 15 m3.h-1, mas a ordem de grandeza permanece coerente. Com efeito, durante a medição de tipo “porta de sopro”, a renovação de ar é produzida graças a uma força com diferença de pressão muito elevada, que não é encontrada de modo natural, sendo necessário utilizar um modelo de extrapolação em baixa pressão, aqui o modelo de Persily-Kronvall, para retornar de novo ao parâmetro físico realista.

[0136] Como de acordo com a equação (2) acima, obtém-se a1xΔc2m-a2xΔclm igualmente o valor do volume efetivo do bangalô: Vcalc = 122,9 m3.

[0137] Pode-se observar que o volume efetivo determinado Vcalc = 122,9 m3 é bem superior ao volume interior real do bangalô Vreal = 33 m3. Como explicado previamente, isto pode estar ligado à absorção do vapor d’água pelos materiais presentes em bangalô e ao fato de que uma duração muito longa foi aplicada para o processamento das medições.

[0138] Quando é obtido tal valor muito elevado do volume efetivo Vcalc, a invenção propõe realizar uma correção a posteriori do valor calculado ACHcalc da taxa de renovação de ar, reduzindo a duração aplicada para o processamento das medições. Na prática, é realizada esta correção deslocando os intervalos de tempo Δt1 e Δt2 em cada período de tempo D1 e D2, conservando, ao mesmo tempo, “a simetria” dos intervalos de tempo Δt1 e Δt2 tais como foram definidos previamente, isto é, escolhendo para os dois intervalos de tempo e Δt2, por um lado, uma mesma duração e, por outro lado, um ponto de partida situado a uma mesma distância temporal do início do período D1 ou D2 (notadamente, x minutos após o início de cada período D1 ou D2), até se obter um valor do volume efetivo Vcalc sensivelmente igual ao volume interior real.

[0139] Com tal abordagem, obtém-se para o bangalô intervalos de tempo “corrigidos” Δt1' de meia-noite até 0:15 da manhã e Δt2 de 1:00 até 1:15 da manhã, como foi mostrado na figura 2, que corresponde a uma duração reduzida para o processamento das medições, que dá os resultados corrigidos seguintes: ACHcalc' = 9,6 m3.h-1; Vcalc' = 56,6 m3.

[0140] No caso do bangalô, o volume efetivo corrigido Vcalc' = de 56,6 m3 é sempre superior ao volume interior real do bangalô Vreal = 33 m3. Isto é devido fato de que os revestimentos interiores do bangalô não estão acabados, o que conduz a uma absorção muito rápida do vapor d’água pelos materiais de construção do bangalô. Para tal bangalô, seria preferível implementar a invenção com um gás diferente do vapor d’água para alcançar precisão sobre o valor do volume efetivo e da taxa de renovação de ar.

[0141] É evidente, a partir dos resultados corrigidos precedentes, que a renovação de ar no bangalô é de cerca de 0,29 volume por hora, o que é insuficiente para assegurar uma boa qualidade do ar interior.

[0142] A perda térmica do bangalô ligada à infiltração é tal que Kinf = p.Cp.V.ACH, onde p é a massa volúmica do ar seco a 20°C e Cp é o calor específico do ar seco a 20°C. A partir do valor da taxa de renovação de ar ACHcalc' = 9,6 m3.h-1, obtém-se, portanto, um valor da perda térmica ligada à infiltração Kinf = 3,3 W.K-1.

[0143] Uma avaliação do coeficiente de perda térmica total do bangalô também foi realizada, que fornece um valor Ktot = 29 W.K-1. Assim, a perda térmica do bangalô ligada à infiltração representa cerca de 11% da perda térmica total do bangalô, para um balanço anual da ordem de 13 kWh.m-2.ano-1.

[0144] Os dados de infiltração e de perda térmica para o bangalô são resumidos na tabela 2 abaixo. Tabela 2 (bangalô)

EXEMPLO 2: APARTAMENTO

[0145] A figura 3 mostra os resultados obtidos implementando o processo em um apartamento situado em um condomínio antigo (ano de construção: 1879) situado em Levallois-Perret, França. O apartamento não é isolado, é equipado com vidraças duplas recentes, mas apresenta uma má estanqueidade ao ar. A superfície no piso é de 54 m2, o volume interior de 151 m3, e o apartamento possui duas faces de perda de calor de cerca de 47 m2.

[0146] O limite físico do apartamento apresenta um coeficiente de transmissão térmica UBAT de cerca de 1,9 W/m2K.

[0147] O coeficiente n50 do apartamento, obtido por um teste de porta de sopro, é de 7,3 h-1. Utilizando o modelo de Persily-Kronvall, isto corresponde a um valor de referência da taxa de renovação de ar ACHref = 55 m3.h-1.

[0148] Na fase de umidificação do apartamento, pelo primeiro período de tempo D1 de meia-noite até 2:00 da manhã, aplica-se, por meio de umidificadores 20 divididos no apartamento a primeira taxa de fluxo de vapor d’água q± estritamente positiva, que é escolhida tal que o parâmetro é igual a 0,78. Neste 4i exemplo, o valor de referência ACHref é de 55 m3.h-1 e a diferença de umidade absoluta inicial ΔCI(0) é de 2,2 g.m-3, o que corresponde a um valor da primeira taxa de fluxo de vapor d’água da ordem de 550 g.h-1.

[0149] A curva representativa da evolução da umidade absoluta ci1 no interior do apartamento em função do tempo durante o primeiro período de tempo D1 é mostrada na figura 3. Como visível nesta figura, a curva de aumento da umidade absoluta no interior do apartamento apresenta uma parte sensivelmente linear pelo intervalo de tempo Δt1 de 1:30 até 2:00 da manhã. A colocação em equação desta parte linear da curva dá: ci1 = 7,4 g.m-3 + 0,00578 t, com t em segundos.

[0150] A figura 3 mostra igualmente a evolução da umidade absoluta ce1 no exterior do apartamento em função do tempo durante o primeiro período de tempo D1. A umidade absoluta ce1 no exterior do apartamento pelo intervalo de tempo Δt1 é suficientemente estável de modo que se pode considerar a mesma sensivelmente constante e igual à umidade absoluta média pelo intervalo de tempo Δt1, a saber, neste exemplo, ce1m = 4,3 g.m-3.

[0151] Na fase “de desumidificação natural” do apartamento, pelo segundo período de tempo D2 de 2:00 a 4:00 da manhã, os umidificadores 20 presentes no apartamento são desligados de modo a aplicar a segunda taxa de fluxo de vapor d’águanula.

[0152] A figura 3 mostra a curva representativa da evolução da umidade absoluta ci2 no interior do apartamento em função do tempo durante o segundo período de tempo D2. Como visível nesta figura, a curva de diminuição da umidade absoluta no interior do apartamento apresenta uma parte sensivelmente linear pelo intervalo de tempo Δt2 de 3:30 até 4:00 da manhã. Como para o exemplo precedente, o intervalo de tempo Δt2 de processamento de medições pelo segundo período D2 é escolhido de modo a apresentar uma “simetria” com o intervalo de tempo Δt1 de processamento das medições pelo primeiro período D1, isto é, de modo que os dois intervalos de tempo Δt1 e Δt2 tenham, por um lado, uma mesma duração de 30 minutos e, por outro lado, um ponto de partida situado, para cada intervalo Δtk, 1h30 após o início do período Dk. A colocação em equação da parte linear da curva pelo intervalo de tempo Δt2 dá: ci2 = 9,0 g.m-3 - 0,00334 t, com t em segundos.

[0153] A evolução da umidade absoluta ce2 no exterior do apartamento em função do tempo durante o segundo período de tempo D2 é igualmente mostrado na figura 3. Como na primeira etapa, a umidade absoluta ce2 no exterior do apartamento pelo intervalo de tempo Δt2 é suficientemente estável para se possa considerar a mesma sensivelmente constante e igual à umidade absoluta média pelo intervalo de tempo Δt2, a saber, neste exemplo, ce2m = 4,2 g.m-3.

[0154] Como a partir da equação (i) precedente, tomando a1xΔc2m-a2xΔclm αi = 20,8 g.m-3.h-1, α2 = -12,0 g.m-3.h-1, Δcim= 4,8 g.m-3, Δc2m= 2,9 g.m-3, = 550 g.h- 1, = 0 g.h-1, obtém-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do apartamento: ACHcalc = 56,1 m3.h-1.

[0155] Este valor ACHcalc da taxa de renovação de ar obtida de acordo com a invenção está de acordo com a estimativa proveniente do teste de porta de sopro ACHref = 55 m3.h-1.

[0156] Como de acordo com a equação (2) precedente, obtém- a1xΔc2m-a2xΔclm se igualmente o valor do volume efetivo do apartamento: Vcalc = 321,7 m3.

[0157] Pode-se observar que o volume efetivo determinado Vcalc = 321,7 m3 é bem superior ao volume interior real do apartamento Vreal = 151 m3, o que pode estar ligado à absorção do vapor d’água pelos materiais presentes no apartamento e o fato de uma duração muito longa foi aplicada para o processamento das medições.

[0158] Como no exemplo do bangalô, pode-se então realizar uma correção a posteriori do valor calculado ACHcalc da taxa de renovação de ar do apartamento, deslocando os intervalos de tempo Δt1 e Δt2 em cada período de tempo D1 e D2, conservando, ao mesmo tempo, a “simetria” destes intervalos de tempo Δt1 e Δt2, de modo a reduzir a duração de processamento das medições, até obter um valor do volume efetivo Vcalc sensivelmente igual ao volume interior real do apartamento.

[0159] Com tal abordagem, obtém-se, para o apartamento, intervalos de tempo “corrigidos” Δt1' de meia-noite até 0:30 da manhã e Δt2' de 2:00 até 2:30 da manhã, como foi mostrado na figura 3, que correspondem a uma duração reduzida para o processamento das medições, que dá os resultados corrigidos seguintes: ACHcalc' = 73,3 m3.h-1; Vcalc' = 159,1 m3.

[0160] O valor corrigido do volume efetivo Vcalc' = 159,1 m3 está em bom acordo com o volume interior real do apartamento Vreal = 151 m3, o que tende a mostrar que o valor corrigido da taxa de renovação de ar ACHcalc' = 73,3 m3.h-1 é uma melhor estimativa que o primeiro valor ACHcalc = 56,1 m3.h-1.

[0161] Nota-se, a partir dos resultados acima, que a renovação de ar no apartamento é de cerca de 0,48 volume por hora, o que é quase suficiente para assegurar uma boa qualidade do ar interior.

[0162] A perda térmica do apartamento ligada à infiltração é tal que Kinf = p.Cp.V.ACH, onde p é a massa volúmica do ar e Cp é o calor específico do ar seco a 20°C. A partir do valor da taxa de renovação de ar ACHcalc = 73,3 m3.h-1, obtém-se, portanto, um valor da perda térmica ligada à infiltração Kinf = 24,4 W.K-1.

[0163] Uma avaliação do coeficiente de perda térmica total do apartamento também foi realizada, que fornece um valor Ktot = 81 W.K-1. Assim, a perda térmica do apartamento ligada à infiltração representa cerca de 30% da perda térmica total do apartamento, para um balanço anual da ordem de 25 kWh.m-2.ano-1.

[0164] Os dados de infiltração e de perda térmica para o apartamento são resumidos na tabela 3 abaixo. Tabela 3 (apartamento)

[0165] De modo vantajoso, nos exemplos precedentes, as etapas de seleção dos intervalos de tempo Δtk para o processamento dos dados, linearização, e cálculo da taxa de renovação de ar ACH e do volume efetivo V do local, são realizadas por meio de um terminal, como o terminal 10 descrito acima previamente comportando o programa PG.

[0166] De acordo com outro exemplo de realização, os dados de medições obtidos na tabela dos exemplos 1 e 2 foram tratados com um modelo ARX, em vez de um modelo R-C simples, como previamente. Assim foi realizado, para cada local entre bangalô e o apartamento, o ajuste (fitting) de um modelo ARX sobre a evolução da umidade absoluta cik no interior do local em função do tempo, pelo conjunto dos dois períodos de tempo D1 e D2, como ilustrado na figura 4 para o bangalô e na figura 5 para o apartamento, e a obtenção da taxa de renovação de ar ACH do local a partir dos coeficientes ai, bi, di do modelo ARX.

[0167] O valor da taxa de renovação de ar ACH obtida fazendo convergir um modelo ARX de ordem 1 e da evolução medida cik(t) é: - para bangalô: ACHARX = 7,84 ± 0,89 m3.h-1, - para o apartamento: ACHARX = 64,8 ± 2,7 m3.h-1,

[0168] o que é, de fato, coerente com os resultados das tabelas precedentes em termos de ordens de grandeza. Nota-se que a ordem do modelo ARX corresponde ao número de constantes de tempo do modelo difusivo. Um modelo ARX de ordem 1 é assim equivalente a um modelo R-C simples com um resistor e um capacitor. Na prática, um modelo ARX de ordem estritamente superior a 1 poderia ter sido igualmente utilizado para tratar os dados dos exemplos 1 e 2, mas notou-se que a ordem 1 fornece bons resultados, evitando ao mesmo tempo a superparameterização.

[0169] Como ilustrado nos exemplos precedentes, o processo da invenção propõe realizar ações do local em, pelo menos, duas fases tendo taxas de fluxo diferentes de gás (que nos exemplos é o vapor d’água). Esta experiência dinâmica em, pelo menos, duas fases permite reduzir o tempo de medição, conservando ao mesmo tempo uma boa precisão sobre o resultado.

[0170] A implementação do processo e do dispositivo de acordo com a invenção compreendem, notadamente: - prescrição, quando da renovação de habitações antigas, permitindo avaliar a quantidade de energia perdida devido às infiltrações naturais e, assim, prescrever uma solução adaptada para melhorar o limite físico do local; - validação da permeabilidade do limite físico na recepção de uma nova construção; - avaliação da taxa de renovação de ar criada por uma ventilação mecânica, a fim de verificar que a taxa de fluxo é suficiente para assegurar uma boa qualidade do ar interior.

[0171] A invenção não é limitada aos exemplos descritos e representados.

[0172] Em particular, o processo de acordo com a invenção pode ser implementado com qualquer gás adaptado diferente do vapor d’água, notadamente CO2, He, SF6, H2, N2, ou outros gás traçadores refrigerantes.

[0173] Além disso, por, pelo menos, um período de tempo Dk, a taxa de fluxo do gás aplicado no local pode ser negativa em vez ser positiva, correspondendo a uma extração do gás fora do local em vez de uma injeção do gás no local.

[0174] Além disso, nos exemplos precedentes, o método de processamento dos dados corresponde ao caso onde o modelo difusivo utilizado é um modelo R-C simples com um resistor e um capacitor, ou um modelo ARX de ordem 1. Em variante, os dados da evolução da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo podem ser tratados diferentemente, por exemplo, com um modelo R-C diferente de um modelo R-C simples, como um modelo “3R2C” do local com três resistores e dois capacitores; ou com um modelo ARX de ordem n estritamente superior a 1 ou qualquer outro modelo de identificação paramétrico adaptado; ou ainda com um modelo recursivo sob forma discreta em tempo com um período de amostragem dado descrevendo o comportamento em regime transitório do local.

[0175] A figura 6 mostra um esquema de um modelo “3R2C” de um local com três resistores e dois capacitores. Neste modelo “3R2C”, considera-se uma rede com três nós, que é o ar no interior do local (I), o ar no exterior do local (E) e as paredes do local (W). O ambiente externo é considerado a uma concentração do gás constante imposta CE. Dois nós CW e CI representam esquematicamente a concentração do gás nas paredes e no ar interior, que têm cada uma inércia CW, CI associada que representa a capacidade de armazenamento do gás nas paredes e no ar interior. O resistor REW, colocado entre o ambiente externo e o nó das paredes, e o resistor RIW, colocado entre o ambiente interno e o nó das paredes, representam a resistência à difusão do gás através das paredes. O terceiro resistor RIE, colocado entre o ambiente interno e o ambiente externo, representa a resistência à difusão do gás por infiltrações. A taxa de renovação de ar ACH do local é, então, o inverso da resistência RIE.

[0176] A resistência total RT é tal que:

[0177] Na prática, a resistência RIE é muito inferior à soma das resistências REW e RIW porque a transferência de gás via as infiltrações é muito rápida, enquanto a difusão através de paredes opacas é um processo lento, que explica que o modelo R-C simples é uma boa aproximação.

[0178] De acordo com uma variante, é igualmente possível, no quadro da invenção, efetuar as medições por meio de sensores de gás (notadamente de umidade) e sensores de temperatura que são integrados no terminal utilizado para a aquisição das medições e da implementação das etapas de processamento de dados. De modo vantajoso, tais sensores de umidade e de temperatura são integrados comumente nos tablets e smartphones.

[0179] De acordo com outra variante, o terminal pode igualmente comportar meios de comando do ou dos aparelhos de aplicação de uma taxa de fluxo do gás no local, e se comunicar com os mesmos por meios de conexão sem fio, como Bluetooth ou WiFi.

Claims

1. Processo de determinação da taxa de renovação de ar ACH de um local, caracterizada pelo fato de que compreende as etapas em que: - por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos correspondendo a taxas de fluxo de um gás dado qk distintas aplicadas no local, é realizada uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados; - determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local fazendo convergir: por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável, e por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas em que: • por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos correspondendo a taxas de fluxo do gás qk distintas aplicadas no local, é realizada uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados; • para cada período de tempo Dk, a partir da evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo: • quer, se existe um intervalo de tempo Δtk para o qual a evolução cik(t) é sensivelmente linear, determina-se por este intervalo de tempo Δtk o gradiente ak da tangente à evolução cik(t) e deduz-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local a partir dos gradientes ak; • quer, se não existe intervalo de tempo para o qual a evolução cik(t) é sensivelmente linear, seleciona-se um intervalo de tempo Δtk' em que a evolução cik(t) é sensivelmente exponencial de tipo exp(- t/x), com T o tempo no fim do qual o volume de ar interior do local foi renovado, e deduz-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local, que é o valor tal que a evolução é uma linha reta, com θk(t) = cik(t) - cekm' onde cekm' é a média da concentração do gás no exterior do local cek pelo intervalo de tempo Δtk'.

3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que é implementado com dois períodos de tempo DI e D2 sucessivos correspondendo a dois pontos de ajuste de taxas de fluxo do gás q± e q2 distintas aplicadas no local.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o gás é H2O, CO2, He, SF6, H2, N2, ou um gás refrigerante.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, para cada período de tempo Dk, a taxa de fluxo do gás qk aplicada no local compreende uma taxa de fluxo qimpk imposta por meio de, pelo menos, um aparelho (20) com taxa de fluxo controlada.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local cik são efetuadas com a ajuda de um ou vários sensores (40) do gás colocados no volume interior do local.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, por cada período de tempo Dk, a temperatura no interior do local Tik é estável.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, por cada período de tempo Dk, a concentração do gás no exterior do local cek é estável.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que, por cada período de tempo Dk, a radiação solar é baixa, preferivelmente nula.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o processo é implementado quando o local está desocupado.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que se verifica que o valor Vcalc do volume efetivo do local, calculado a partir do modelo difusivo e da evolução medida cik(t), corresponde ao volume real do local, notadamente perto de 20%.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas em que: - realiza-se, por dois períodos de tempo D1 e D2 sucessivos: i. pelo primeiro período de tempo D1, a aplicação no local de uma primeira taxa de fluxo do gás e uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local ci1 em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local ce1 em intervalos de tempo aproximados, a primeira taxa de fluxo do gás q± sendo tal que o parâmetro é inferior ou igual a 0,8, com em, em que t = 0 é o </i ‘ ponto de partida do primeiro período de tempo D1, cem é a concentração média do gás no exterior do local pelo conjunto dos períodos de tempo D1 e D2, e ACHref é um valor de referência da taxa de renovação de ar do local, depois ii. pelo segundo período de tempo D2, a aplicação no local de uma segunda taxa de fluxo do gás sensivelmente nula, e uma campanha de medições permitindo determinar a concentração do gás no interior do local ci2 em intervalos de tempo aproximados, bem como a determinação da concentração do gás no exterior do local ce2 em intervalos de tempo aproximados; - determina-se o valor da taxa de renovação de ar ACH do local fazendo convergir: por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e de parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável, e por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o modelo difusivo é um modelo R-C.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o modelo difusivo é um modelo de identificação paramétrico, notadamente um modelo ARX.

15. Suporte de gravação legível por um computador, caracterizado pelo fato de que, no mesmo, está gravado um programa de computador compreendendo instruções para a execução de toda ou parte das etapas de um processo, como definido em uma das reivindicações 1 a 14.

16. Dispositivo de determinação da taxa de renovação de ar ACH de um local, este dispositivo sendo caracterizado pelo fato de que compreende: - pelo menos um aparelho (20) configurado para aplicar, por, pelo menos, dois períodos de tempo Dk sucessivos, taxas de fluxo de um gás dado qk distintas no local; - pelo menos um sensor (40) configurado para medir uma concentração do gás no interior do local cik em intervalos de tempo aproximados; - um terminal (10) comportando um módulo de processamento configurado para fazer convergir, por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração do gás no interior do local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável e, por outro lado, a evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo, de modo a obter o valor da taxa de renovação de ar do local.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, pelo menos, um sensor (40) configurado para medir uma concentração do gás no exterior do local cek em intervalos de tempo aproximados.

18. Dispositivo de acordo com qualquer uma da reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, pelo menos, um sensor de temperatura configurado para medir a temperatura no interior do local Tik.

19. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende meios de conexão, notadamente sem fio, entre o ou de cada sensor (40) de medição de uma concentração do gás e o terminal (10).

20. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizado pelo fato de que o terminal (10) comporta meios de comando do aparelho (20) configurado para aplicar uma taxa de fluxo do gás.

21. Terminal (10), caracterizado pelo fato de comportar um módulo de processamento configurado para fazer convergir, por um lado, um modelo difusivo expressando a variação temporal da concentração de um gás dado no interior de um local cik em função da concentração do gás no exterior do local cek e parâmetros físicos do local a partir dos quais a taxa de renovação de ar ACH do local é calculável e, por outro lado, uma evolução medida cik(t) da concentração do gás no interior do local cik em função do tempo, de modo a obter o valor da taxa de renovação de ar do local.

22. Terminal (10) de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o módulo de processamento comporta um programa de computador, como definido na reivindicação 15, o dito programa sendo gravado em um suporte de gravação, como definido na reivindicação 16, consistindo de uma memória regravável não volátil (18) do terminal, as instruções do dito programa sendo interpretáveis por um processador (11) do terminal.