EFRIARC | Notas breves sobre o ensino do AVAC-R

Neste artigo apresenta-se um conjunto de notas breves sobre o ensino dos temas que cabem na sigla do título, por extenso: aquecimento, ventilação e ar condicionado, para as quatro primeiras, às quais foi posteriormente aposta a última para a refrigeração. Aquela sigla é sucedânea de HVAC-R, para Heating, Ventilating and Air Conditioning and Refrigeration.

O sistema de ensino formal existente em Portugal, até antes da década de 70 do século XX, não contemplava o estudo destas matérias de forma vincada, talvez porque, do lado da economia, as prioridades fossem outras e as atividades que exigiam o seu conhecimento mais amplo e generalizado fossem inexistentes ou, pelo menos, incipientes.

Os períodos posteriores e a chegada de Portugal à União Europeia (UE) são marcos que se destacam neste artigo por terem trazido o crescimento das instituições de ensino de diferentes níveis de qualificação e o aparecimento e crescimento de profissões cujas atividades se abrigam sob aquela sigla.

A chegada dos temas no âmbito técnico e científico, sobretudo ao ensino superior, mas também ao ensino técnico, dá-se apenas na década de 70 do século passado. Terá sido no Instituto Superior Técnico que, pelo Decreto 540/70, de 10 de Novembro, onde chegou a introdução destas matérias nas cadeiras de Termodinâmica Aplicada I e Termodinâmica Aplicada II do 5.º ano do curso de Engenharia Mecânica, precisamente do ramo com a mesma designação: Termodinâmica Aplicada.

No mesmo Decreto 540/70, a reestruturação dos cursos da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto não mostra de forma explícita, como no caso dos cursos do IST, a inclusão de cadeiras onde se possa vislumbrar a inclusão de matérias que enquadrassem, pelo menos de forma clara, o AVAC-R.

Também o Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, com a sua criação em 1974 por via do Decreto n.º 830/74 de 31 de Dezembro, trouxe o ensino de matérias afins do AVAC-R em cadeiras como a Climatização I e Climatização II no curso de Engenharia de Máquinas.

Até essa época, e aqui quer-se dizer o período próximo de 1974, a aprendizagem das matérias relativas ao que se designava sobretudo por “Ar Condicionado” era feita pela via das marcas comerciais, sobretudo americanas, como a Carrier e a Trane, que ao mesmo tempo que comercializavam os seus equipamentos também disponibilizavam excelentes manuais técnicos – basta recordar a obra “Carrier - Manual de Ar Condicionado”, verdadeira escola para muitos técnicos, que durante muito tempo foi também utilizada no ensino superior.

A “formação complementar” – não formal, por não ser feita em escolas – para lidar com os problemas técnicos das instalações, desde o projecto até à montagem e à manutenção, foi alcançada por muitos dos que à época se dedicavam a tais actividades, alguns com formação em engenharia, na altura maioritariamente electrotécnica, em empresas instaladoras que deixaram o seu legado técnico. A Fonseca e Seabra, as Indústrias Térmicas Nunes Correia e a Metalúrgica Luso-Italiana são bons exemplos, tal como o lembrou o Eng. Galvão Teles no seu artigo publicado no n.º 8 da revista AVAC Magazine.

Fotógrafo: Mário Novais (1899-1967).

Mas outros houve que também fizeram a sua carreira profissional nessas áreas, mesmo sem formação académica, conseguindo-o pela mesma via: a escola prática da vida profissional. Era uma época de vida profissional passada quase sempre na mesma empresa, onde a “curva de aprendizagem” era pouco acentuada, ao invés do que acontece hoje, em que tudo, por vezes, nos parece vertiginoso. É uma mera constatação, sem a qualificarmos mais. Fazer a apologia de uma ou de outra das duas formas de aprendizagem, sem ser contextualizada com as alterações da tecnologia – que foram, elas próprias, resultado de alterações havidas na economia e na sociedade – parece-nos um exercício sem valor, pelo menos para o que neste texto se pretende.

O mercado do ar condicionado era, nesses anos, pouco relevante: alguns hotéis, sobretudo em Lisboa e também no advento do Algarve turístico. Foi a terciarização da economia e o crescimento das atividades do setor do turismo, sobretudo a hotelaria, que levaram ao seu crescimento. As atividades relacionadas com o AVAC-R centravam-se na instalação, sendo nas empresas que dela se ocupavam que se encontrava o corpo técnico com a engenharia exigida, não se destacando objetivamente o trabalho de estudo e de projeto que, anos mais tarde, se viria a consagrar como hoje o conhecemos. Para isso, o contributo da formação superior ao nível da engenharia foi inegavelmente inquestionável. Hoje pode afirmar-se, sem errar, que foi a formação que “puxou” pela atividade – sem técnicos com conhecimento das matérias subsidiárias do AVAC-R, em particular a Psicrometria, entre outras, o referido crescimento teria sido mais difícil de alcançar.

Hoje, o AVAC-R continua a estar presente, de forma mais ou menos explícita, com uma “dosagem” maior ou menor, em múltiplos cursos de Engenharia Mecânica, o ramo que com ele mais se identifica, em praticamente todas as Universidades e Institutos Politécnicos do país, seja nos graus de licenciatura ou de mestrado.

O desaparecimento do ensino técnico de cariz mais prático, no pós-25 de Abril – que, tal como era, não se pode dizer que tenha sido de gravidade irreparável, por ser, já à época, desajustado das necessidades do país e da evolução que se seguiu a esse período – procurou ser colmatado, de entre outras formas, com a criação de uma rede de Institutos Politécnicos, logo em 1979, sendo os primeiros o de Faro e o de Setúbal.

As suas Comissões Instaladoras iniciaram funções a partir dessa data, e o de Faro, o primeiro a avançar com construções, viu os seus cursos serem planeados nos anos de 1983 a 1986, tendo recebido os primeiros alunos no ano letivo de 1986/1987. Desses cursos – inicialmente pensados para terem dois anos de duração, mas que já “nasceram” com três anos e com graduação académica de bacharelato – houve um de Equipamentos Térmicos, na Ex-Escola Superior de Tecnologia e Gestão, que integrava no seu plano curricular um conjunto de cadeiras com ênfase no AVAC-R, das quais se citam: Ar Condicionado, Aquecimento e Ventilação I e II, Aplicações Frigoríficas e Instalações Frigoríficas, todas com duração de 7 horas, distribuídas em módulos semanais de 1T+2TP+4P.

Para além deste modelo letivo, o plano pedagógico ainda integrava três estágios curriculares a realizar em ambiente empresarial no final de cada ano letivo, com o objetivo de preparar a integração dos alunos nas diversas atividades que iriam encontrar na sua vida profissional. Defendia-se à época este modelo, sobretudo pela diferenciação relativamente ao ensino universitário e à necessidade de uma formação técnica aplicada, muito dirigida ao mercado de trabalho, particularmente ao regional – tanto assim que, no Ex-Instituto Politécnico de Faro, um dos cursos inicialmente pensado se designava por Tecnologia do Pescado, mas que, quando viu a luz em 1988/1989, já se designava Tecnologia Alimentar.

O modelo destes cursos foi baseado principalmente no que havia na Grã-Bretanha com os sandwich courses dos Institutos Politécnicos, os quais acabaram também por ter uma deriva semelhante à dos nossos, pela mesma altura.

O que se seguiu também é do conhecimento geral. Os cursos foram, a pouco e pouco, aproximando-se aos do sistema universitário, perdendo os estágios, reduzindo o número de horas semanais, mudando as designações iniciais (o de Equipamentos Térmicos passou primeiro a nomear-se Engenharia Térmica e depois Engenharia Mecânica), havendo exemplos em áreas concretas em que as diferenças na formação num ou noutro dos sistemas são poucas, a não ser as que os documentos legais estabelecem.

De facto, os dois sistemas de ensino superior têm carreiras docentes diferentes, mas os graus académicos que conferem são os mesmos, com exceção do doutoramento, que, por enquanto, só as universidades podem conferir.

Mas, pelo menos no caso que melhor conhecemos – o da Engenharia Mecânica de Faro, no Instituto Superior de Engenharia da Universidade do Algarve – o major continua a ser a Climatização e a Refrigeração, no ramo de Térmica, apesar de o curso ter vindo a perder a sua “especialização” inicial. Afinal, trata-se de um curso de Engenharia Mecânica que é suposto não ser meramente profissionalizante, mas ter uma abrangência mais ampla.

A evolução que se descreveu anteriormente de forma sintetizada tem sido motivo de críticas diversas, havendo pontos de vista opostos, dos quais não nos iremos aqui ocupar. O tempo dessas opções passou. Algumas eram inevitáveis, outras provavelmente não, mas não conseguimos imaginar que em quatro décadas, ou mais, não houvesse reestruturações dos cursos.

Muito mudou na sociedade nesse aparente curto período e seria irrefletido não pensar em algumas das alterações registadas, mesmo que outras se pudessem ter evitado. Mas, apesar disso, deve-se principalmente registar o desempenho das gerações dos que passaram pelo ensino superior e que, tendo obtido as suas graduações, se encontram a desenvolver atividade – seja no projeto, na instalação, na manutenção ou até na vertente comercial – na engenharia do AVAC-R, e têm correspondido aos mais variados desafios que profissionalmente foram enfrentando.

Muitos têm-no feito, com êxito, também no estrangeiro, e isso é motivo de reconhecimento para o que se faz bem em Portugal.

A juntar ao contributo dado pelas instituições de ensino superior, seja o universitário, seja o politécnico, é justo não esquecer o que se fez e continua a fazer na Escola Náutica Infante D. Henrique, no antigo curso de Engenheiros Maquinistas Navais, atual Licenciatura em Engenharia de Máquinas Marítimas. Apesar do curso ser mais destinado a preparar os formandos para lidarem com o “ambiente das máquinas marítimas”, muitos dos que passaram por essa escola dedicaram-se, ao longo das suas vidas profissionais, a atividades de AVAC-R, sendo justo aqui ser referido.

Há um aspeto diferenciador dos cursos de engenharia atuais, mas também extensível aos de nível profissionalizante, que importa registar: o ensino laboratorial. Como já foi referido, o aparecimento do ensino politécnico trouxe consigo a construção de novas escolas, todas equipadas com laboratórios, o que constituiu, e assim continua, uma vantagem inquestionável no processo ensino-aprendizagem. Para quem fez a aprendizagem das matérias fundamentais do AVAC-R apenas tendo como recursos didáticos os livros e pouco mais, num ensino muito baseado na análise teórica dos temas físicos do AVAC-R, onde apenas na chegada à vida profissional se era exposto perante os equipamentos e os sistemas que estudara, certamente não tem dificuldade em reconhecer as vantagens atuais.

A adesão de Portugal à então Comunidade Económica Europeia, hoje União Europeia, em 1 de Janeiro de 1986, também trouxe influências diversas às atividades do setor múltiplo do AVAC-R e, claro, também ao ensino. O modelo dos cursos do ensino superior saído do “Acordo de Bolonha” no final do século XX teve influência na formatação e nos curricula dos cursos de engenharia, como é do conhecimento geral, e a ele não escaparam aqueles onde tais matérias são lecionadas. Trouxe também um modelo ao ensino superior que se tem refletido na redução do número de horas presenciais, isto é, de aulas formais, deixando para os alunos maior responsabilidade no processo de aprendizagem, o que é compreensível, uma vez que transfere para os estudantes um dos pressupostos fundamentais que regem o ensino superior: a autonomia no estudo e, consequentemente, o treino no processo de tomada de decisões. No entanto, isso também requer outras estratégias por parte dos professores porque, neste modelo, a metodologia antiga de meramente seguir uma sebenta não é a melhor solução. Por outro lado, se a preparação propedêutica dos alunos não for a melhor, a implementação dos novos métodos numa fase mais avançada dos cursos torna-se difícil e com menores possibilidades de sucesso.

Mas, a UE tem tido outras influências, estas relacionadas com as atividades económicas em que, umas mais diretamente, outras menos, implicam com o setor. Quer-se aqui recordar alguns dos documentos legislativos com maior influência nas atividades do AVAC-R:

- Diretiva 2012/27/UE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 25 de outubro de 2012, relativa à eficiência energética, que estabelece um quadro comum de medidas para promover a eficiência energética na União Europeia;

- Diretiva 2009/125/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 21 de outubro de 2009, relativa à criação de um quadro definidor dos requisitos de conceção ecológica dos produtos relacionados com a energia;

- Regulamento (UE) 2024/573, de 7 de fevereiro de 2024, cuja entrada em vigor será faseada no tempo, impondo restrições à utilização dos fluidos frigorigéneos halogenados, sendo um dos que mais influência tem nas atividades do AVAC-R.

A salvaguarda do ambiente é o denominador comum de toda a legislação europeia por detrás daqueles três diplomas, mas também a descarbonização da economia e a segurança do abastecimento de energia aparecem na hierarquia das preocupações.

Na senda de cada um daqueles três documentos outros vêm com objetivos mais específicos, como por exemplo as Diretivas EPBD (Energy Performance of Buildings Directive), dirigidas diretamente à eficiência energética no setor dos edifícios, onde o AVAC é um coadjuvante imprescindível, sobretudo nos edifícios de comércio e serviços.

Tem sido pela via dessas Diretivas e da correspondente adaptação legislativa em Portugal, donde emanaram os conhecidos Regulamento dos Sistemas de Climatização em Edifícios (RSECE) e o seu sucedâneo Regulamento dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS), que as atividades do setor do AVAC foram ganhando influência e visibilidade. A regulamentação de muitos atos de engenharia e de outras profissões técnicas só existem por haver tais imposições da UE.

Os vetores principais desta legislação assentam na redução dos consumos de energia, mediante a demonstração da obtenção de indicadores energéticos, na importância da garantia da Qualidade do Ar Interior (QAI) através da ventilação – processo fundamental nas instalações de AVAC –, na necessidade de inspeções periódicas a equipamentos, de manutenção das instalações e da obrigatoriedade de sistemas de Gestão Técnica Centralizada a partir de valores de potência mais elevados, hoje designados por Sistemas de Automação e Controlo dos Edifícios (SACE).

Mais ainda, a qualificação e a certificação de técnicos para o exercício de atividades relacionadas com as temáticas acima referenciadas constituiu-se numa obrigatoriedade e isso trouxe a necessidade de mais técnicos com formações diversas.

É, por outro lado, reconhecível que a produção de legislação na UE se dá a um ritmo elevado, o que provoca a necessidade de atualização constante por parte dos mais diversos intervenientes nos Estados-Membros. A chegada deste novo paradigma acentuou-se também nos setores económicos que têm no AVAC um coadjuvante imprescindível, como acima ficou referido, o que traz alguma complexidade burocrática, sendo motivo de crítica por parte de muitos, diga-se, por vezes justa.

Este é o lado menos bom da regulação: a amálgama jurídica em que se transformam diplomas cujo corpo é, ou deveria ser, eminentemente técnico e, por essa razão, mais simples. Mas deve-se também registar que os aspetos positivos para as atividades do AVAC-R se sobrepõem, sem dúvida, aos da complexidade burocrática referida, como ficou acima demonstrado.

O tema central deste texto pretendia-se que fosse o ensino do AVAC-R. Contudo, ao longo dele foram-se sucedendo derivações que se podem dizer quase inevitáveis, como o exercício das profissões e a regulação das atividades profissionais relacionadas com o AVAC-R, mas sobretudo com o AVAC.

A evolução científica da física das instalações de AVAC-R não é coisa que se espere acontecer amanhã, o que significa que os princípios fundamentais são, para quem estuda hoje, os mesmos de quem fez os seus estudos há décadas. O que muda, e num ritmo elevado, é a tecnologia. É ela que traz a inovação através de novos produtos e equipamentos das instalações.

Basta recordar, para citar um exemplo conhecido, que há algumas décadas, nos chillers de pequena, média e até elevada potência, o domínio era dos compressores alternativos, onde hoje os compressores do tipo scroll ocupam essa posição.

Mas é no controlo e na automatização do funcionamento das instalações e dos seus equipamentos onde as diferenças são mais significativas. Depois da influência da eletrónica, o advento da informática trouxe a esses sistemas uma evolução muito grande.

Note-se, contudo, que a evolução a que nos referimos é principalmente a da comunicação entre as partes do sistema e a tomada de decisões, porque, por exemplo, os princípios básicos da medição da temperatura ou da regulação do caudal de um fluido são os mesmos.

Na ordem do dia está agora a Inteligência Artificial, também presente nas instalações de AVAC-R desde há algum tempo, com objetivos grandiosos, tais como tornar os sistemas mais eficientes, “inteligentes” e “sustentáveis”, sendo este último por vezes tornado uma banalidade.

Alguns exemplos de “tarefas”, de entre muitos, de que a IA se pode ocupar, são:

• a previsão do consumo energético e a otimização do funcionamento através de algoritmos que analisam dados em tempo real: temperatura e humidade do ar, radiação solar, ocupação, etc.;
• o ajustamento dos meios de controlo dos sistemas antes que ocorra desconforto dos ocupantes;
• a previsão do desempenho térmico dos edifícios com base em padrões de uso e da meteorologia.

Será este campo que trará novos técnicos ao setor, com outra formação, nem que seja por haver lacunas impossíveis de suprir nas formações dos que se ocupam dos temas centrais do AVAC-R, como sejam os cálculos térmicos, o dimensionamento hidráulico e aeráulico dos sistemas.

Por sua vez, estas matérias constituem lacunas para as formações fortes em eletrónica ou em informática. Sabemos que a integração de todas as matérias com o grau de especialização exigido tornaria os cursos de engenharia, ou de outros cursos técnicos de nível mais profissionalizante, absolutamente enciclopédicos.

Por estas razões, ou pela sucessão delas, acredita-se ser mais fácil trazer a interdisciplinaridade para o campo da formação pós-graduação, isto é, no ambiente profissional, do que a incluir, numa fórmula desejável, nos curricula dos cursos académicos. Mas não nos atrevemos a fazer futurologia.