Modelação da QAI em espaços ocupados. Previsão dos campos instantâneos de poluentes

• Autor(a) principal: Afonso, André Meirinhos
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/4278
• topic: Edifícios; Qualidade do ar interior

O facto da maior estanqueidade dos edifícios, como uma solução construtiva para aumentar o conforto térmico, e diminuir as perdas de energia, faz com que os sistemas de Aquecimento Ventilação e Ar Condicionado (AVAC) sejam cada vez mais utilizados. Contudo, a sua utilização não é livre de problemas, pois podem servir como fontes de dispersão de poluentes, e também como incubadores de diversos microorganismos e fungos, que colocam seriamente em causa a saúde dos edifícios e dos seus ocupantes (o chamado Síndrome dos Edifícios Doentes). É necessário não só ter em conta os poluentes em questão, mas também dar atenção aos padrões de utilização dos ocupantes, e o tipo de utilização que esse espaço terá. Assim sendo, e para prever e minorar os efeitos adversos dos poluentes em ambientes fechados, o recurso a modelos matemáticos de previsão de dispersão poluentes, e do seu comportamento, inseridos no âmbito da Mecânica dos Fluídos Computacional (MFC), tornam-se ferramentas muito úteis com vista a melhorar a Qualidade do Ar Interior (QAI). Esta dissertação, desenvolvida no âmbito da obtenção de grau de mestre em Engenharia Mecânica, tem como principal objectivo simular o comportamento do dióxido de carbono emitido pela presença de ocupantes num determinado espaço e qual a sua influência na qualidade do ar interior, tendo em conta a legislação e normas em vigor. Recorreu-se ao software CONTAM de obtenção gratuita, que traduz as previsões dos campos instantâneos e da dispersão dos poluentes nas salas de aula do Hangar do edifício das Engenharias I da UTAD, resultantes da sua ocupação. Tendo em conta que o CO2 é o principal poluente no que diz respeito à avaliação da qualidade do ar neste contexto, as simulações feitas têm como objectivo conhecer o seu comportamento, quais as zonas e salas que são mais afectadas pela concentração de dióxido de carbono, qual o comportamento que ele tem nos espaços e quais as possíveis medidas preventivas para evitar exposições prolongadas dos ocupantes. Veremos que existem locais no mesmo espaço onde a exposição aos poluentes é maior, devido à existência de zonas de estagnação, criadas pelo facto de o comportamento dos poluentes seguir o comportamento do escoamento do ar. As conclusões obtidas deste trabalho têm em conta apenas o factor das emissões de dióxido de carbono e os efeitos que podem provocar nos ocupantes, em que outras variáveis como temperatura e humidade não são tidas em conta. Analisando os resultados face à legislação apresentada, os limites admitidos são largamente ultrapassados sempre que temos 20 ou mais ocupantes (que funcionam como fontes emissoras de poluição) o que revela deficiências a nível da QAI nesses espaços. Admitindo que as salas são de simples configuração em que existam apenas mesas e cadeiras sem que haja outras fontes emissoras de CO2 além dos ocupantes, pequenas mudanças na disposição em que se encontram podem fazer grande diferença na exposição a que estão sujeitos. Se estiverem perto de uma porta ou janela estão sujeitos a níveis menores de dióxido de carbono do que se estiverem localizados numa zona considerada de estagnação, logo onde a concentração vai ser maior. Existe ainda uma grande margem de progressão quanto a este tema, sendo necessário considerar factores como a ventilação e climatização, bem como o comportamento e a actividade dos utilizadores dos espaços. Uma simples análise quanto à disposição dos ocupantes permite dar muita informação acerca das emissões a que poderão estar sujeitos, e a reorganização dos espaços pode ser um ponto de partida para o evitar. Medições da qualidade do ar no local seriam um excelente complemento ao trabalho apresentado, uma vez que permitiria comparar e validar os resultados obtidos nesta dissertação.