Fixações de suporte para ventos fortes: proteger as unidades exteriores de ar condicionado portátil contra as tempestades de verão

A unidade exterior de um ar condicionado split portátil é um componente compacto e relativamente leve — a maioria das unidades de 9,000–12,000 BTU pesa 12–18 kg — colocado numa varanda, num parapeito de janela, num telhado plano ou numa superfície de jardim, sem fixação permanente. Em tempo calmo, isto não representa qualquer problema. Durante uma tempestade convectiva de verão — do tipo que produz rajadas de vento de curta duração de 60–100 km/h nas zonas baixas da Europa com pouco aviso prévio — uma unidade exterior sem fixação pode deslizar, tombar ou, em casos extremos, ser levantada o suficiente para cair de uma altura, danificando a unidade, o edifício e tudo ou todos os que estejam por baixo. A fixação temporária segura do ar condicionado, com fixações de suporte corretamente especificadas e adequadas ao tipo de superfície e à classe de exposição ao vento, é a resposta profissional a este risco.

Que forças do vento atuam numa unidade exterior de ar condicionado portátil?

A carga do vento sobre um objeto retangular calcula-se com a equação da força de arrasto: F = 0.5 × ρ × v² × Cd × A, em que ρ é a densidade do ar (aproximadamente 1.2 kg/m³ ao nível do mar), v é a velocidade do vento em m/s, Cd é o coeficiente de arrasto (aproximadamente 1.0–1.3 para uma caixa retangular romba) e A é a área frontal projetada em m². Para uma unidade exterior de split portátil típica, com uma área frontal de aproximadamente 0.25 m² (50 cm de largura × 50 cm de altura), uma rajada de 25 m/s (90 km/h — um evento de força 10 na escala de Beaufort, que ocorre raramente mas não é excecional em locais costeiros do norte da Europa) gera uma força de arrasto horizontal de aproximadamente 94–122 N. Numa rajada de 30 m/s (108 km/h — força de furacão, rara mas registada em zonas costeiras do Reino Unido e do norte da Alemanha), a mesma unidade sofre 135–175 N de força horizontal — suficiente para deslizar uma unidade de base lisa sobre uma superfície de varanda em betão liso, onde o coeficiente de atrito estático é de apenas 0.3–0.4.

A força de sustentação (uplift) — força vertical que tende a levantar a unidade — é menos intuitiva mas igualmente relevante para unidades colocadas na berma de um telhado plano ou de uma varanda elevada. O vento que passa sobre o topo da unidade exterior cria uma zona de baixa pressão que exerce uma força de elevação sobre a tampa e as laterais da unidade. Para as dimensões da unidade acima indicadas, a força de sustentação a 25 m/s pode atingir 30–60 N — modesta face aos 167 N de peso de uma unidade de 17 kg, mas significativa quando combinada com a força horizontal, que reduz a força normal efetiva e, por conseguinte, a resistência ao atrito disponível.

Que tipos de fixação funcionam para diferentes materiais de superfície exterior?

O tipo de fixação correto é determinado sobretudo pelo material da superfície sobre a qual a unidade exterior é colocada. As lajes de varanda em betão e em pedra aceitam buchas de expansão para alvenaria ou varões de fixação química em diâmetros de 10–12 mm, que desenvolvem cargas de tração e de corte de 1,500–3,000 N cada — muito mais do que o necessário para uma única unidade exterior de split portátil. Os deques (em madeira macia ou compósito) aceitam parafusos estruturais para madeira aparafusados na estrutura do deque por baixo, mas os parafusos de superfície apenas nas tábuas do deque são mais fracos e devem ser complementados por um tapete antiderrapante com pés de borracha, que aumenta o atrito sem perfuração. As membranas de telhado plano (EPDM, TPO ou feltro betuminoso) não devem ser perfuradas por buchas de fixação sem formar uma vedação estanque na perfuração — os apoios lastrados com pesos de betão tipo lancil ou tabuleiros de lastro feitos para o efeito são a abordagem preferível para telhados de membrana.

Como se instala uma fixação de suporte numa varanda de betão sem danos permanentes?

Para imóveis arrendados onde as perfurações permanentes são inaceitáveis, a solução de fixação não permanente mais eficaz numa varanda de betão é um quadro de lastro: um quadro de base plana pré-fabricado, em aço galvanizado ou alumínio termolacado, sobre o qual assenta a unidade exterior, com recetáculos integrados para blocos de betão ou câmaras de lastro enchíveis com água. Os quadros de lastro antitombamento comerciais para AC suportam 20–40 kg de blocos de lastro amovíveis e fixam-se à placa de base da unidade exterior com abraçadeiras de aço inoxidável ou cintas ajustáveis — proporcionando uma resistência ao vento equivalente à das fixações aparafusadas sem perfuração da superfície. Todo o conjunto pode ser desmontado e removido em menos de 30 minutos, sem deixar qualquer vestígio na superfície da varanda.

Os apoios feitos para o efeito para unidades exteriores de ar condicionado portátil, com lastro integrado, são fabricados por vários fornecedores europeus de acessórios de AC e custam entre €80–€180 consoante a capacidade de lastro. Foram concebidos para aceitar unidades de 10 kg a 30 kg e incluem almofadas antivibração integradas que também reduzem a transmissão de ruído estrutural para o edifício — um benefício secundário particularmente relevante em varandas de betão, onde a vibração da unidade exterior pode ser ouvida dentro do apartamento durante o funcionamento do compressor.

Que classe de exposição ao vento se aplica ao local da sua instalação?

As normas europeias de cargas do vento — especificamente a EN 1991-1-4 (Eurocode 1: Ações em Estruturas, Parte 1-4: Ações do vento — a norma europeia harmonizada para o cálculo das cargas do vento sobre estruturas) — definem a exposição ao vento em função da categoria de terreno, da altitude acima do nível do mar e da distância à costa. Para instalações residenciais em varanda, o parâmetro relevante é a pressão de pico da velocidade de rajada à altura e no local da instalação. A categoria de terreno II da EN 1991-1-4 (campo aberto com obstáculos baixos) aplica-se à maioria dos locais suburbanos e rurais; a categoria III (terreno suburbano ou florestal) aplica-se aos ambientes urbanos típicos. A 10 m de altura em terreno de categoria II, a pressão de pico de rajada com período de retorno de 50 anos na maior parte da Europa central é de 0.5–0.8 kN/m². Para a área frontal de 0.25 m² de uma unidade exterior de split portátil, isto representa 125–200 N — confirmando que as unidades sem fixação em locais expostos enfrentam forças do vento não desprezáveis em eventos meteorológicos severos mas plausíveis.

Quanto ruído produz uma unidade exterior mal fixada?

Para além do argumento de segurança relativo à carga do vento, as unidades exteriores corretamente fixadas produzem, de forma mensurável, menos ruído de funcionamento do que as unidades sem fixação colocadas diretamente sobre superfícies duras. A vibração do compressor a frequências de 25–50 Hz (a banda de vibração principal dos compressores rotativos e scroll) transmite-se eficientemente através das superfícies duras da varanda e para a estrutura do edifício. Uma unidade sem fixação assente sobre betão pode produzir níveis de ruído estrutural de 38–44 dB(A) dentro da divisão adjacente. Uma unidade sobre almofadas antivibração de rigidez adequada — tipicamente almofadas de borracha natural com dureza 20–40 Shore A, de 40–50 mm de lado e 20–25 mm de espessura — reduz a transmissão de ruído estrutural em 8–14 dB, baixando a contribuição no interior para 25–35 dB(A), o que está abaixo do nível que a maioria dos ocupantes deteta face ao ruído de fundo normal.

A minha unidade exterior de split portátil vibrava contra a varanda e os vizinhos queixavam-se. Acrescentei almofadas antivibração e prendi a unidade com abraçadeiras a um quadro de lastro de betão. Problema de ruído resolvido e consigo dormir sabendo que não voa se houver uma tempestade.

Corrosão por maresia junto à costa: porque é que a escolha da ferragem de fixação importa a menos de 5 km do mar

Os imóveis a menos de 5 km de uma costa de água salgada enfrentam uma corrosão acelerada da ferragem metálica de fixação devido à maresia em suspensão — uma condição definida como Categoria de Corrosividade C4 ou C5 pela EN ISO 12944 (a norma que rege a proteção contra a corrosão de estruturas de aço, amplamente usada para especificar os requisitos de revestimento das ferragens em ambientes marítimos). As buchas de aço galvanizado padrão, que oferecem uma resistência à corrosão adequada no interior, podem apresentar perfuração visível por ferrugem em 6–18 meses em ambientes costeiros C4–C5. Para instalações costeiras, especifique buchas, abraçadeiras e ferragens de suporte em aço inoxidável de grau A4 (inox 316 — o grau ligado com molibdénio que resiste à corrosão por picadas de cloretos onde o grau A2 falha) em toda a instalação. O sobrepreço face às ferragens galvanizadas é tipicamente de 2–3×, mas é facilmente justificado pela diferença de vida útil de várias épocas num ambiente de água salgada.

Fixar a unidade exterior antes da época de tempestades — e a própria unidade antes de o stock esgotar

As fixações de suporte, as almofadas antivibração e os quadros de lastro são material que deve ser especificado e instalado antes de o split portátil ser utilizado pela primeira vez na época, e não improvisado após o primeiro aviso de tempestade de verão. A mesma disciplina de planeamento aplica-se à aquisição da unidade: as unidades exteriores de split portátil que desaparecem dos retalhistas europeus durante os picos de procura em ondas de calor não podem ser substituídas rapidamente, e uma unidade sem fixação danificada acrescenta a urgência de compra à urgência da tempestade em simultâneo.