Salamandras e recuperadores de calor: ar de combustão e fumos

Lareiras, recuperadores de calor e salamandras, a lenha ou a pellets, são aparelhos de combustão e precisam de duas coisas que se cruzam com a ventilação da casa: ar para queimar e uma chaminé que tire os fumos para fora. Quando a casa fica em depressão, a segunda pode falhar.

O ar de combustão

Todo o aparelho de combustão consome ar. Numa lareira aberta ou numa salamandra que não é estanque, esse ar vem da própria sala, e tem de entrar na sala por algum lado.

A regulamentação inglesa dá um exemplo de como se dimensiona esse ar. Para uma salamandra sem estabilizador de tiragem, pede aberturas permanentes com a seguinte área livre (Approved Document J, Tabela 1):

$A = 550 \cdot (P - 5) \quad \text{se} \quad q_{ar} > 5{,}0$

$A = 550 \cdot P \quad \text{se} \quad q_{ar} \le 5{,}0$

em que $A$ é a área livre das aberturas permanentes (mm²), $P$ é a potência nominal do aparelho (kW) e $q_{ar}$ é a permeabilidade ao ar de projeto da envolvente (m³/(h·m²)). Quanto mais estanque é a casa, mais área se exige.

Exemplo (cálculo). Para uma salamandra de 8 kW numa casa estanque, $A = 550 \times 8 = 4\,400$ mm², ou seja, 44 cm²; numa casa menos estanque, $A = 550 \times 3 = 1\,650$ mm², cerca de 17 cm².

Ar exterior direto ao aparelho

A alternativa é levar ar exterior diretamente ao aparelho. Um estudo da Universidade de Aveiro, com o Prof. Luís Tarelho entre os autores, adaptou uma salamandra tradicional de tiragem natural usada em Portugal: um componente exterior junto à chaminé admite ar exterior e pré-aquece-o antes de chegar à câmara de combustão. O rendimento térmico subiu de 62 % para até 79 %. Um segundo componente, de ar secundário, reduziu as emissões de monóxido de carbono (CO) em 39 % (Carvalho et al., 2018).

A norma europeia EN 16510-1:2022, que substitui as antigas normas de salamandras (EN 13240) e de recuperadores e lareiras (EN 13229), faz uma distinção importante: um aparelho que recebe ar de combustão por conduta a partir do exterior, mas que não é ele próprio estanque, não é considerado estanque (CEN, 2022).

O risco: fumos de volta para dentro

Uma chaminé de tiragem natural funciona porque os fumos quentes sobem. Se a pressão dentro de casa baixar, essa tiragem pode inverter-se. O fenómeno está descrito há décadas: exaustores e ventiladores retiram ar da casa e baixam a pressão interior, e essa depressão pode impedir a tiragem e provocar o retorno de fumos (Nagda et al., 1996).

• Mesmo noutro compartimento. Os ventiladores de extração podem provocar o derrame de fumos de aparelhos de exaustão natural, mesmo que o aparelho e o ventilador estejam em compartimentos diferentes. A recomendação inglesa para combustível sólido é evitar extração mecânica no mesmo compartimento (Approved Document J, §1.20).
• Na fase de brasas. Em ensaios para a Canada Mortgage and Housing Corporation (CMHC), todos os recuperadores deixaram escapar fumos durante a fase final da queima com uma depressão de cerca de 10 Pa mantida na sala. Nessa fase, os gases são ricos em monóxido de carbono e quase sem fumo visível (CMHC, 1989).
• A tomada de ar exterior não chega. Como a tomada de ar exterior põe a fornalha à pressão exterior, não se pode demonstrar que impede o derrame (Senf, 1994). As tomadas ligadas diretamente à fornalha podem até ser perigosas se o escoamento se inverter (CMHC, 1989).
• Casas mais estanques. As habitações mais estanques despressurizam-se mais facilmente quando funcionam equipamentos de extração, o que torna os aparelhos de combustão mais propensos ao retorno de fumos (Rapp et al., 2015).

A própria norma EN 16510-1 não se aplica a aparelhos que funcionem com sistemas de ventilação previstos para pressões abaixo de −15 Pa no compartimento de instalação (CEN, 2022). As referências de projeto usam valores bem mais baixos: −5 Pa como limite de despressurização da habitação (Senf, 1994) e 3 Pa como início do risco de retorno de fumos (Jellen et al., 2012).

A norma norte-americana ASHRAE 62.2 tira a consequência prática: quando há aparelhos a combustível sólido dentro da envolvente, a extração líquida dos dois maiores ventiladores de extração fica limitada a 75 L/s por cada 100 m² de espaço ocupável; acima disso, reduz-se a extração ou fornece-se ar exterior de compensação (ASHRAE 62.2-2019, §6.4.2). O cálculo está no artigo Exaustor da cozinha: porque precisa de ar de compensação.

Partículas no ar da casa

Mesmo sem retorno de fumos, a queima de lenha suja o ar interior:

• Em habitações rurais estudadas pela Universidade de Aveiro, as partículas PM10 subiram até 12 vezes acima do nível de fundo com a lareira aberta e para o dobro com uma salamandra estanque (Vicente et al., 2020). PM10 e PM2,5 são as partículas com diâmetro inferior a 10 e a 2,5 micrómetros.
• Com biomassa portuguesa, as salamandras emitiram menos partículas por quilograma de lenha do que a lareira (Fernandes et al., 2011).
• Em Bragança, com lareiras abertas, as médias horárias de PM2,5 passaram os 1 400 µg/m³ (Lira, 2018).
• Em 20 salamandras certificadas no Reino Unido, a média diária de PM2,5 subiu 196 % quando a salamandra estava em uso. Os picos acompanham as cargas de lenha, o que aponta a abertura da porta do aparelho como mecanismo principal (Chakraborty et al., 2020).
• Em casas do Reino Unido, renovações de ar abaixo de 1,2 por hora contribuíram para a acumulação de poluentes (Kuye e Kumar, 2025).

Na prática

• Ar de combustão garantido, por aberturas dimensionadas pela potência ou por ar exterior conduzido até ao aparelho.
• O exaustor nunca pode pôr a casa em depressão enquanto o aparelho funciona: ar de compensação por grelha dimensionada para o caudal do exaustor, ou janela da cozinha aberta durante o uso. A tomada de ar própria do aparelho não dispensa este cuidado.
• Ensaio com tudo ligado. A regulamentação inglesa manda fazer o ensaio de derrame de fumos na pior condição: portas e janelas exteriores fechadas e todos os ventiladores no máximo, incluindo o da máquina de secar roupa (Approved Document J, §1.21 e 1.22).
• Salamandra fechada em vez de lareira aberta, e porta do aparelho aberta o mínimo possível.

As instruções de instalação do fabricante do aparelho e da chaminé prevalecem sempre. A calculadora de ventilação do archivent dimensiona a ventilação geral da casa; para um projeto com aparelhos de combustão, fale connosco em Contactos.

Fontes

• Carvalho, R. L., Vicente, E. D., Tarelho, L. A. C., Jensen, O. M. (2018). Wood stove combustion air retrofits: a low cost way to increase energy savings in dwellings. Energy and Buildings, 164, 140–152. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.01.002
• Vicente, E. D., Vicente, A. M., Evtyugina, M., Oduber, F. I., Amato, F., Querol, X., Alves, C. (2020). Impact of wood combustion on indoor air quality. Science of the Total Environment, 705, 135769. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135769
• Fernandes, A. P., Alves, C. A., Gonçalves, C., Tarelho, L., Pio, C., Schimdl, C., Bauer, H. (2011). Emission factors from residential combustion appliances burning Portuguese biomass fuels. Journal of Environmental Monitoring, 13(11), 3196–3206. https://doi.org/10.1039/c1em10500k
• Lira, F. S. (2018). Qualidade do ar interior em habitações do Nordeste de Portugal: a influência dos sistemas de aquecimento doméstico. Dissertação de mestrado, Instituto Politécnico de Bragança. https://bibliotecadigital.ipb.pt/server/api/core/bitstreams/109e4a24-a611-4812-bf27-e5236aad7fbe/content
• Chakraborty, R., Heydon, J., Mayfield, M., Mihaylova, L. (2020). Indoor air pollution from residential stoves: examining the flooding of particulate matter into homes during real-world use. Atmosphere, 11(12), 1326. https://doi.org/10.3390/atmos11121326
• Kuye, A., Kumar, P. (2025). Particulate matter exposure from different heating stoves and fuels in UK homes. Scientific Reports, 15, 21394. https://doi.org/10.1038/s41598-025-05886-1
• Nagda, N. L., Koontz, M. D., Billick, I. H., Leslie, N. P., Behrens, D. W. (1996). Causes and consequences of backdrafting of vented gas appliances. Journal of the Air & Waste Management Association, 46(9), 838–846. https://doi.org/10.1080/10473289.1996.10467519
• Rapp, V. H., Singer, B. C., Stratton, J. C., Wray, C. P., Less, B. (2015). Assessment of literature related to combustion appliance venting systems. Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL-5798E. https://indoor.lbl.gov/publications/assessment-literature-related
• CMHC, ORTECH International, Scanada Consultants, Sheltair Scientific (1989). Fireplace air requirements. Canada Mortgage and Housing Corporation. http://heatkit.com/docs/airreq.PDF
• Senf, N. (1994). Air requirements and related parameters for masonry heating systems. Canada Mortgage and Housing Corporation. http://www.heatkit.com/html/papers-n/airreq/Cmhc-rep.PDF
• Jellen, A. C., Wolfgang, B. M., Turns, M. A. (2012). Kitchen ventilation systems: part 2, providing adequate makeup air. Pennsylvania Housing Research Center, Builder Brief BB0412. https://www.phrc.psu.edu/assets/docs/Publications/BB0412.pdf
• ASHRAE (2019). ANSI/ASHRAE Standard 62.2-2019, §6.4.2 (texto reproduzido pela California Energy Commission). https://www.energy.ca.gov/filebrowser/download/4732
• CEN (2022). EN 16510-1:2022, Residential solid fuel burning appliances, part 1: general requirements and test methods (excerto oficial). https://normy.normoff.gov.sk/norma/136512/nahlad
• HM Government (2010, versão de 2022). Approved Document J: combustion appliances and fuel storage systems, §1.20 a 1.22 e Tabela 1. https://assets.publishing.service.gov.uk/media/6336e58be90e0772dc9651a2/ADJ_2022.pdf