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Document Type: Dissertação
Title: Qualidade ambiental de salas de aula baseada na avaliação do conforto térmico e da qualidade do ar interior
Authors: Reis, Danillo Viana Andrade
Issue Date: 27-Feb-2023
Advisor: Ramos, André Luis Dantas
Resumo : A melhoria das condições de qualidade interior das edificações é um desafio crescente na engenharia. O fato de vivermos cerca de 90% das nossas vidas dentro desse tipo de ambiente demonstra o quão significante essas condições são para a nossa saúde e bem-estar. Nesse quesito, conforto térmico e qualidade do ar são aspectos determinantes, em especial para populações mais vulneráveis, como idosos e crianças. Os espaços escolares são locais de importância nesse âmbito, tanto pela proporção de crianças entre os usuários, quanto pela alta densidade de pessoas e tempo de permanência. Esse ponto foi demonstrado com maior clareza considerando a ampla discussão sobre a reabertura das escolas durante o período de pandemia da COVID-19. O presente trabalho visa avaliar as condições térmicas e de qualidade do ar de ambientes escolares em uma abordagem integrada, que permita a obtenção de um índice representativo da qualidade ambiental desses espaços. Para isso, foi realizado um monitoramento de variáveis ambientais de 16 salas de aula do município de Aracaju/SE, de modo a obter dados comparáveis aos valores de referência da literatura científica. Os resultados obtidos foram aplicados a equações construídas a partir da revisão literatura, resultando em um índice representativo normalizado da qualidade do ar e do conforto térmico. Esses índices foram ponderados em termos de importância de cada um desses critérios, obtendo-se ao final um índice referente à qualidade ambiental interior de cada sala estudada. Ainda foi realizada uma análise da ventilação dos espaços, com vistas a observar a possibilidade de aplicação de um protocolo de uso dos ambientes adequado a situações excepcionais, de preocupação com o risco de transmissão de infecções respiratórias. Os resultados indicaram uma grande discrepância entre as condições térmicas e de qualidade do ar entre os ambientes climatizados com condicionadores de ar e os não climatizados. Enquanto os ambientes com ar-condicionado indicaram condições de ventilação inadequadas na maior parte do monitoramento, os de ventilação natural se mantiveram adequados todo o tempo. Em contrapartida, todas as salas sem condicionadores de ar apresentaram condições térmicas inadequadas, com temperaturas acima do recomendável. Assim, há um balanceamento dos fatores no índice global, mas com predominância de qualidade para alguns ambientes climatizados, devido às consideráveis más condições térmicas das salas da outra tipologia. O tamanho, o posicionamento e outros quesitos relativos às janelas foram fatores observados de grande importância, tanto no ganho térmico, quanto na ventilação. Também foi possível observar quais salas poderiam operar de maneira adequada adotando-se um protocolo de uso voltado à renovação de ar. Nesse caso, mais uma vez as esquadrias foram determinantes nos resultados, com os ventiladores auxiliando nesse processo. Assim, pode-se concluir que foi possível a aplicação de uma metodologia de avaliação da qualidade global desses ambientes escolares e que esta traz bons indicativos para a tomada de decisão dos gestores. Esses resultados podem orientar a aplicação de recursos e protocolos de biossegurança mais assertivos e a discussão de políticas públicas voltadas à melhoria dos ambientes interiores escolares.
Abstract: Improving indoor environmental quality conditions of buildings is a growing challenge in engineering. The fact that we live around 90% of our lives within this type of environment demonstrates how significant these conditions are for our health and well-being. In this regard, thermal comfort and air quality are key aspects, especially for more vulnerable populations, such as the elderly and children. School environments are places of concern in this context, due the proportion of children among the users, as well as the high density of people and length of stay. This point was widely discussed while reopening schools during the COVID-19 pandemic. The present work aims to evaluate the thermal conditions and air quality of school environments in an integrated approach, which allows obtaining a representative index of the environmental quality of these spaces. So, environmental variables were monitored in 16 classrooms in the city of Aracaju/SE, in order to obtain data comparable to the reference values in the scientific literature. The results were applied equations from literature review, resulting in a normalized representative index of indoor air quality and thermal comfort from each classroom. These indexes were weighted in terms of the importance of each of these criteria, finally obtaining an index referring to the Indoor Environmental Quality of each classroom. An analysis of the ventilation of spaces was also carried out, with ways to observe the possibility of applying a protocol for the use of environments suitable for exceptional situations, of concern with the risk of transmission of respiratory infections. The results indicated a large discrepancy between the thermal conditions and air quality between the climate-controlled environments with air conditioners and the non-conditioned ones. While air-conditioned environments indicated inadequate ventilation conditions in most of the monitoring, those with natural ventilation remained adequate all the time. On the other hand, all rooms without air conditioners presented inadequate thermal conditions, with temperatures above the recommended level, while the other environments showed better conditions. Thus, there is a balance of factors in the global index, but with a predominance of quality for some air-conditioned environments, due to the considerable poor thermal conditions of the rooms of the other typology. The size, positioning and other factors related to the windows were factors of great importance, both in terms of thermal gain and ventilation. It was also possible to observe which rooms could operate properly under a protocol aimed at air renewal. Once again, windows were decisive in the results, with the fans helping in this process. Thus, we can conclude that it was possible to apply a methodology to evaluate the overall quality of these school environments and that this brings good indications for decision-making by managers. These results can guide the application of resources, more assertive biosafety protocols and the discussion of public policies aimed at improving indoor school environments.
Keywords: Conforto térmico
Qualidade do ar interior
Escolas
Índice de qualidade ambiental interior (IEQindex)
Ventilação
Thermal comfort
Indoor air quality
Schools
Indoor environmental quality index (IEQindex)
Ventilation
Subject CNPQ: ENGENHARIAS
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Program Affiliation: Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Ambientais
Citation: REIS, Danillo Viana Andrade. Qualidade ambiental de salas de aula baseada na avaliação do conforto térmico e da qualidade do ar interior. 2023. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2023.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19274
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia e Ciências Ambientais

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