Calcular o caudal de extração de uma cozinha profissional é uma operação aritmética simples que se complica quando se percebe que existem três métodos, que raramente dão o mesmo resultado e que nenhum deles é suficiente sozinho. O método da carga linear é rápido e reproduzível; o método da velocidade de captura controla a geometria do hote; o método da potência instalada corrige os dois anteriores quando a linha de cocção é atípica. Este artigo apresenta os três, aplica-os a um caso completo com 6 m de linha ligeira e 2 queimadores em linha aberta — 20.000 m³/h — e verifica a coerência do resultado com a velocidade de face, com o diâmetro da conduta e com a velocidade interior de 10 m/s a 12 m/s. No final, distingue-se o caudal de processo do caudal de higiene exigido pela Portaria n.º 138-I/2021 e fixa-se a insuflação em 80 % a 90 % da extração.
Três métodos e a razão para os usar em conjunto
Os três métodos respondem a perguntas diferentes, e é por isso que se usam em conjunto. O método da carga linear pergunta quanto efluente é produzido por metro de linha de cocção e devolve um caudal de referência rapidamente comparável entre projetos. O método da velocidade de captura pergunta se o hote tem área suficiente para captar esse caudal sem que a pluma de fumos escape pela periferia. O método da potência instalada pergunta se a linha de cocção é suficientemente atípica — queimadores de alta potência, fornos de alta produção, equipamento de cozedura rápida — para justificar um caudal superior ao da carga linear.
Um projeto que use apenas o primeiro método tende a produzir hotes com área insuficiente para o caudal calculado; um projeto que use apenas o segundo tende a subestimar a carga quando a linha tem equipamento concentrado; um projeto que use apenas o terceiro perde a referência de comparação com outros projetos. A prática recomendada é calcular pelos três, adotar o maior valor justificado e documentar a razão da escolha. O valor adotado deve ser sempre acompanhado do método que o fundamenta, porque essa é a informação que um revisor procura primeiro.
Antes de calcular, é necessário fixar três premissas que condicionam todos os resultados: o comprimento efetivo da linha de cocção coberta pelo hote, a profundidade do hote e o tipo de cada equipamento. Erros nestas premissas propagam-se a todo o cálculo e não são detetáveis pela aritmética — só pela verificação cruzada entre métodos.
Método 1 — carga linear do hote
O método mais utilizado em Portugal e na Europa consiste em atribuir um caudal por metro linear de hote, em função da intensidade da linha de cocção. Os valores de referência são os seguintes:
- Linha ligeira: 2.000 m³/h por metro — fogões, fornos de convecção, banhos-maria, linhas de apoio com produção moderada;
- Linha aberta ou intensiva: 2.500 m³/h por metro — grelhas, zonas de empratamento expostas, linhas sem barreira frontal, equipamento com produção contínua;
- Por queimador de alta potência: 4.000 m³/h — queimadores de wok e equipamento de cozedura rápida, em que a pluma é vertical e de alta velocidade.
A aplicação é direta: multiplica-se o comprimento de cada troço pelo valor correspondente e somam-se os resultados. A vantagem do método é a reprodutibilidade — dois projetistas com as mesmas premissas chegam ao mesmo número. A limitação é que o método não vê a geometria: um hote de 6 m com 0,9 m de profundidade e um hote de 6 m com 1,5 m de profundidade recebem o mesmo caudal, embora a área de captação seja quase o dobro.
Como tratar linhas mistas
Quando a linha tem troços de intensidade diferente sob o mesmo hote, o cálculo faz-se por troços e soma-se. É o caso típico de uma linha com fogão, forno e banho-maria nos primeiros metros e uma zona de fritura no extremo. Somar tudo como linha ligeira subestima a carga; somar tudo como linha intensiva sobredimensiona o troço inicial e obriga a um ventilador maior do que o necessário. A decomposição por troços é mais trabalhosa e é a única forma de obter um resultado defensável.
Método 2 — velocidade de captura sobre a área do hote
O segundo método parte da área de abertura do hote e de uma velocidade de captura de referência. Para hotes com filtros de labirinto a cobrir toda a abertura, a velocidade de face situa-se tipicamente entre 0,4 m/s e 0,5 m/s. Para hotes sem barreira frontal, com abertura exposta ou com captação lateral, a velocidade de captura sobe para o intervalo de 0,8 m/s a 1,2 m/s, porque é necessário vencer correntes de ar transversais na zona ocupada pelo cozinheiro.
A fórmula é a habitual: caudal em m³/h é igual à velocidade em m/s multiplicada pela área de captação em m² e por 3.600. A aplicação exige dois cuidados. O primeiro é que a área considerada deve ser a área efetiva de passagem e não a área geométrica do hote: filtros, perfis e caixas de recolha reduzem a secção livre. O segundo é que a velocidade de captura não é independente da posição do hote: um hote de ilha, com captação pelos quatro lados, comporta-se de forma diferente de um hote de parede com três lados fechados.
Este método tem uma utilidade que os outros não têm: é o único que deteta hotes geometricamente desajustados. Se o caudal obtido pelo método da carga linear, dividido pela área de abertura e por 3.600, resultar numa velocidade muito acima do intervalo de referência, isso significa que a área é pequena para o caudal — e que a pluma vai escapar pela periferia, por muito correto que seja o ventilador. Se resultar numa velocidade muito abaixo, a área é generosa e o caudal é folgado, o que é aceitável mas deve ser reconhecido como tal.
Método 3 — potência instalada dos equipamentos
O terceiro método estima o caudal a partir da potência térmica instalada na linha de cocção. A lógica é que a pluma de convecção é proporcional à potência efetivamente transferida para o ar, e não ao comprimento do hote. Para equipamento convencional, a prática corrente adota um caudal específico por unidade de potência, ajustado depois em função do tipo de equipamento e da presença de barreira frontal.
Este método é particularmente útil em três situações: linhas com equipamento de alta potência concentrado em poucos metros; linhas com equipamento não convencional, como fornos de pedra, fritadeiras de grande volume ou equipamento de cozedura rápida; e linhas em que o comprimento do hote é imposto pela arquitetura e não pela extensão real da cocção. Nesses casos, o método da carga linear pode subestimar seriamente o caudal necessário, porque distribui por metros de hote uma carga que está concentrada em poucos pontos.
A aplicação prática consiste em comparar o resultado com o do método linear e adotar o mais elevado quando a diferença for significativa. Uma diferença inferior a 15 % entre os dois métodos é habitualmente interpretada como confirmação mútua; uma diferença superior indica que a linha tem uma concentração de carga que o método linear não capta, e que o projeto deve ser revisto.
Exemplo completo: 6 m de linha ligeira e 2 queimadores em linha aberta
Considere-se uma cozinha com dois troços sob hotes distintos. O primeiro troço tem 6,00 m de linha ligeira — fogão, forno de convecção e banho-maria — com um hote de parede com filtros de labirinto a cobrir toda a abertura. O segundo troço tem 2 queimadores de alta potência em linha aberta, sob hote próprio.
| Troço | Critério | Cálculo | Caudal |
|---|---|---|---|
| Linha ligeira, 6,00 m | 2.000 m³/h por metro | 6,00 × 2.000 | 12.000 m³/h |
| Linha aberta, 2 queimadores | 4.000 m³/h por queimador | 2 × 4.000 | 8.000 m³/h |
| Total de extração | — | 12.000 + 8.000 | 20.000 m³/h |
Verificação 1 — velocidade de face
O hote da linha ligeira tem 6,00 m de comprimento e 1,20 m de profundidade, o que dá uma área de abertura de 7,20 m². Dividindo o caudal pela área e por 3.600, obtém-se 20.000 ÷ (3.600 × 7,20) = 0,77 m/s, valor acima do intervalo de 0,4 m/s a 0,5 m/s. A leitura correta deste resultado não é «há caudal a mais»: é que, para manter a velocidade de face dentro do intervalo de referência com 20.000 m³/h, a área de abertura teria de ser de 11,1 m² a 13,9 m², o que corresponde a uma profundidade de 1,85 m a 2,30 m num hote de 6,00 m, ou a um hote de duplo patamar que aumente a secção efetiva de passagem.
Esta é a razão pela qual o método da carga linear deve ser sempre acompanhado da verificação geométrica: um caudal elevado sobre uma abertura pequena produz uma velocidade de face alta, e uma velocidade de face alta significa que o ar entra em regime de elevada turbulência junto ao filtro, com arrastamento de gotículas e perda de eficácia na captação de fumos. A solução não é reduzir o caudal — é aumentar a área ou adotar um hote de conceção adequada à carga.
Verificação 2 — diâmetro da conduta
Para o dimensionamento rápido da conduta circula uma regra prática: o diâmetro em milímetros é aproximadamente 6 × √(caudal em m³/h), o que corresponde a uma velocidade interior próxima de 10 m/s. Aplicando ao caudal total: 6 × √20.000 ≈ 6 × 141,4 ≈ 849 mm. O valor comercial mais próximo é DN 800, e a alternativa imediatamente superior é DN 900.
A verificação confirma a escolha. Com DN 800, a área é de 0,503 m² e a velocidade resulta em 20.000 ÷ (3.600 × 0,503) ≈ 11,1 m/s, dentro do intervalo de 10 m/s a 12 m/s. Com DN 900, a área é de 0,636 m² e a velocidade desce para 8,7 m/s, abaixo do intervalo — o que é aceitável apenas quando o traçado é curto e com poucas singularidades, e implica maior risco de deposição de gordura nas paredes. Para um traçado com cotovelos, travessias e troços horizontais, o DN 800 é a escolha coerente com a velocidade de referência.
Uma nota sobre o traçado: a regra do diâmetro pressupõe um desenvolvimento com perdas de carga moderadas. Cada cotovelo a 90° num troço de gordura deve ser substituído, sempre que possível, por dois cotovelos a 45° com um troço reto intermédio, e as transições devem ser graduais. A perda de carga de um traçado mal desenhado pode obrigar a um ventilador de maior potência sem qualquer alteração do caudal — e é a razão mais frequente pela qual o caudal medido em obra fica abaixo do caudal de projeto.
Verificação regulamentar: caudal de processo e caudal de higiene
O valor de 20.000 m³/h é um caudal de processo: existe para captar fumos, gorduras, vapor e calor na fonte. Não é, e não substitui, o caudal mínimo de ar novo exigido pela regulamentação para o espaço ocupado. A Portaria n.º 138-I/2021 fixa esse caudal por dois critérios cumulativos, adotando-se o mais exigente: 24 m³/(h·ocupante) em salas de restaurante, 35 m³/(h·ocupante) em cafés e bares, e, por área, 3 m³/(h·m²) sem poluente específico ou 5 m³/(h·m²) com poluente específico.
Num restaurante com 80 lugares e 120 m² de sala, o critério por ocupante dá 1.920 m³/h e o critério por área com poluente específico dá 600 m³/h. Prevalece o primeiro: 1.920 m³/h. Este valor é cerca de um décimo do caudal de extração, e essa desproporção é normal — mas tem uma consequência de projeto que não pode ser ignorada. Se a extração retira 20.000 m³/h da cozinha e a insuflação não compensar, o ar novo entra por onde puder, incluindo a partir da sala de refeições, e a sala deixa de receber o caudal que lhe é devido.
A conclusão prática é que o balanço de ar tem de ser resolvido ao nível do estabelecimento e não apenas da cozinha. O caudal de higiene da sala é uma parcela do balanço; o caudal de processo da cozinha é outra; e a diferença entre extração e insuflação na cozinha determina a direção dos fluxos entre zonas. Um projeto que trate estas três grandezas separadamente produz um sistema que cumpre cada número no papel e falha o conjunto em funcionamento.
Insuflação, pressão diferencial e os erros mais frequentes
A insuflação na cozinha deve situar-se entre 80 % e 90 % do caudal de extração. Esta diferença de 10 % a 20 % não é uma folga: é o que garante que a cozinha permaneça em depressão moderada relativamente à sala de refeições e às zonas adjacentes, impedindo a migração de odores e de vapor. Com insuflação igual a 100 % da extração, o espaço fica em equilíbrio e qualquer perturbação — a abertura de uma porta, o arranque de um exaustor de parede — inverte a direção do fluxo.
O limite superior também existe. Quando a diferença entre extração e insuflação é excessiva, a depressão resultante é demasiado elevada e o sintoma é imediato e reconhecível: a porta da cozinha torna-se difícil de abrir, ou fecha sozinha com violência. Nesse regime, o ar entra por caminhos não controlados — fendas, caixas de estore, passagens de instalações — sem filtragem e sem tratamento térmico, e a qualidade do ambiente degrada-se precisamente onde devia melhorar.
Lista de erros frequentes
- Hote subdimensionado em área. O caudal está correto e a velocidade de face é excessiva; a pluma escapa pela periferia e a gordura deposita-se nos bordos e na parede em volta.
- Insuflação ausente ou puramente nominal. O sistema de extração funciona, a cozinha fica em depressão severa, a porta não abre e o ar entra sem tratamento.
- Insuflação a incidir sobre a zona de captação. O ar insuflado perturba a pluma e empurra-a para fora do hote; as grelhas devem ser colocadas fora da zona de influência e orientadas para o pavimento ou para as zonas de circulação.
- Cotovelos bruscos e troços horizontais longos. Aumentam a perda de carga, favorecem a deposição de gordura e reduzem o caudal efetivo sem que o ventilador altere o seu ponto de funcionamento.
- Confundir caudal de catálogo com caudal de sistema. O caudal indicado na placa do ventilador é medido em condições de ensaio, sem filtros sujos, sem conduta e sem singularidades; o caudal de sistema é sempre inferior e é o único que interessa ao projeto.
- Ignorar a componente térmica do posto de trabalho. O Decreto-Lei n.º 243/86, no seu artigo 11.º, fixa 18 ºC a 22 ºC, admitindo até 25 ºC em determinadas condições climáticas, e humidade relativa entre 50 % e 70 %; a ventilação tem de contribuir para estes valores e não apenas para a captação na fonte.
- Não prever a reserva de caudal. A linha cresce, acrescenta-se um equipamento e o sistema passa a trabalhar no limite, sem margem para filtros carregados.
- Não medir em obra. Sem medição de caudal após o equilíbrio, o projeto nunca é verificado e as não conformidades só aparecem por reclamação.
Um cálculo de caudal bem feito termina sempre com três verificações e uma medição. As verificações são a velocidade de face, a velocidade interior da conduta e o caudal de higiene do espaço ocupado; a medição é a do caudal efetivo após o equilíbrio do sistema, com os elementos filtrantes no estado em que vão estar em serviço. Quando estas quatro operações são feitas, o número calculado deixa de ser uma estimativa e passa a ser um compromisso verificável — e é essa a diferença entre um projeto de ventilação e uma declaração de intenções. Para complementar o cálculo com a arquitetura de tratamento adequada ao tipo de linha, a página dos eletrofiltros descreve as etapas que reduzem a carga antes da descarga ou da recirculação. Quando a linha não dispõe de caminho físico para conduta, as soluções sem conduta verificam-se com o mesmo caudal de processo, substituindo a velocidade interior da conduta pela área de filtração como parâmetro de controlo.