Avaliação da qualidade do ar interior em salas de aulas sem sistemas AVAC

A maioria das pessoas passa grande parte do seu tempo em ambientes fechados, tais como habitações, escolas, entre outros. Por essa razão, a qualidade do ar interior (QAI) é um fator determinante para o desempenho de atividades nesses espaços. Em salas de aulas, o dióxido de carbono (CO2) é um dos poluentes que mais afeta os utilizadores e gestores desses espaços, pois apesar de não ser considerado um gás poluente no exterior, em espaços de lecionação pode atingir níveis superiores aos valores máximos recomendáveis. Neste contexto, desenvolveu-se um estudo, no Instituto Politécnico de Bragança, com o objetivo de avaliar a dinâmica do CO2 em salas de aulas sem ventilação mecânica, em função de alguns parâmetros como a dimensão do espaço, ocupação e abertura de janelas e portas, entre outros. Para este estudo foram selecionadas 4 salas com volumes compreendidos entre 90 e 380 m3. A monitorização do CO2, bem como da temperatura e da humidade relativa, foi realizada ao longo de várias semanas entre Março e Maio de 2013. As salas foram monitoradas em dias diferentes, entre as 9 e as 18 horas, tendo sido realizados um total de 6 ensaios por sala. As condições meteorológicas exteriores foram também registadas durante esse período. Foram ainda criadas as bases de uma ferramenta de gestão da qualidade do ar interior em salas de aulas, através do desenvolvimento/validação de um modelo simples de simulação dos níveis de CO2. Os principais resultados permitem identificar uma relação direta entre o poluente e o número de ocupantes, principalmente quando não ocorre renovação de ar. Nessas condições, os níveis de CO2 atingem rapidamente os 1.800 mg/m3, mesmo em situações com taxas de ocupação inferiores a 30%. Os valores médios para o período de duração dos ensaios, situam-se entre os 3.600 e 5.400 mg/m3 para as salas de volume inferior a 120 m3 e nas salas de maior dimensão variam entre os 1.900 e 2.500 mg/m3. Verificou-se ainda que, na ausência de aberturas a entrada de ar novo situou-se em média abaixo de 1 renovação por hora, e com aberturas entre 1,8 e 3 renovações por hora. Quanto ao CO2 simulado, o modelo utilizado consegue acompanhar bem as variações ao longo do tempo em 90% dos ensaios e explica com boa correlação cerca de 70%. A abertura de portas e janelas, em simultâneo ou não, poderá ser uma solução para assegurar a redução dos níveis de CO2 abaixo dos níveis máximos recomendáveis, mas implicará áreas e tempos de abertura relativamente longos, que poderão ser desaconselhados nas épocas mais frias e ventosas. Os cenários permitiram concluir que por vezes é necessário estar 1 janela aberta durante todo o período de aula para garantir que os níveis de CO2 cumpram o estabelecido no quadro legal, mesmo com ocupações inferiores a 50%. Desenvolvimentos futuros permitirão efetuar simulações que incluam outras variáveis do processo, de modo a prever com maior exatidão soluções no âmbito da ventilação natural. Most people spend much of their time indoors, such as schools, at home, and other spaces. Therefore, indoor air quality is a key factor for the health and well-being of those who are exposed, to some extent, to indoor air prevailing in these places. In classrooms, carbon dioxide (CO2) is one of the pollutants that most affects the users and managers of these spaces. CO2 is not considered a pollutant when outdoors, but in classrooms can reach high levels above the maximum recommended values. In this perspective, a study was conducted, at Instituto Politécnico de Bragança, in order to evaluate CO2 dynamics in classrooms without mechanical ventilation, regarding parameters like the dimensions, its occupancy rates, the opening of windows and doors, among others. Four rooms were selected with volumes ranging from 90 to 380 m3. CO2, along with temperature and relative humidity, were monitored amid March and May 2013. The classrooms were evaluated in different days, between 9 a.m. and 6 p.m., for a total of six trials per room. Outdoor weather conditions were also monitored during that period. Also, the basis for a management tool for indoor air quality in classrooms was created, through the development and validation of a simple CO2 simulation model. The main results showed a direct relation between CO2 and the number of occupants, especially when no air exchange occur. In those conditions, levels of carbon dioxide rapidly reached 1,800 mg/m3, even with occupancy rates lower than 30%. The averaged CO2 levels registered in the various tests ranged between 3,600 and 5,400 mg/m3 for the classrooms below 120 m3 and between 1,900 and 2,500 mg/m3 for bigger classrooms. It was also verified that the entry of new air was on average below 1 exchange per hour, with the windows and doors all shut, and between 1.8 and 3 with openings. Concerning the CO2 simulations, the model was able to follow the temporal variations of CO2 levels of 90% of all trials, explaining with a good correlation of about 70%. The opening of windows and doors, simultaneously or not, could be a good practical measure to ensure the reduction of CO2 levels below the recommended values, but it will comprise greater opening areas with fairly longer periods, that may be discouraged with cold and windy weather. The scenarios showed that it is sometimes necessary to have an open window for the entire period to ensure CO2 levels meet the legal requirements, even with occupation rates below 50%. Further simulation developments, with inclusion of other relevant variables, will be implemented in order to predict better solutions regarding natural ventilation.