Sistema de monitorização e de controlo de qualidade do ar interior: construção, validação e aplicação

• Autor(a) principal: Fernandes, Samuel
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/12713
• topic: Atmosferas interiores; Dióxido de carbono; Monóxido de carbono; Monitor; Arduíno; Edifícios escolares

A crise do petróleo, ocorrida no início da década de 70, promoveu o avanço da eficiência térmica dos edifícios, através da utilização de novas metodologias e técnicas de construção. O desenvolvimento construtivo trouxe implicações negativas para as taxas de renovação do ar, que diminuíram em média de 1 para 0,50 rph (Renovações de Ar por Hora), e consequentemente para a saúde dos ocupantes dos espaços interiores. Deste modo, criar medidas e mecanismos de melhoria da qualidade do ar interior tornou-se num dos desafios prioritários da política ambiental de muitos dos países desenvolvidos. O presente estudo teve por objetivo principal a construção, validação e aplicação de um sistema de monitorização e controlo da qualidade do ar interior, de baixo custo e de fácil instalação. O sistema integra sensores específicos que permitem a medição dos parâmetro de qualidade do ar interior (dióxido de carbono, monóxido de carbono, temperatura e humidade relativa), uma unidade de aquisição, processamento e controlo e, ainda, um mecanismo de ventilação dinâmico baseado nas concentrações de dióxido e/ou monóxido de carbono. Além disso, está equipado com um mini LCD e um módulo WiFi que permite o envio e a consulta dos dados em tempo real através da internet. A validação do sistema envolveu a calibração dos sensores e a realização de ensaios de comparação das respostas dos sensores do sistema com a resposta de outros sensores previamente calibrados e de fiabilidade comprovada. Ambas as metodologias demonstraram que o sistema é bastante fiável e robusto. Para avaliar o desempenho do sistema em situações concretas, foram realizados quatro ensaios distintos, em três espaços (gabinetes) com diferentes características e localizações. Cada ensaio teve a duração de um dia de trabalho e foi realizado tendo em conta uma determinada tipologia de ventilação: 1) sem ventilação (apenas a que ocorreu por infiltração); 2) ventilação voluntária natural, através da abertura de portas e/ou janelas; 3) ventilação mecânica simples, através da insuflação de ar para o interior dos espaços; 4) ventilação mecânica simples, através da extração de ar dos espaços interiores. Os ensaios realizados em condições de ausência de ventilação evidenciaram que as concentrações de CO2 excederam, com relativa facilidade, os limiares de proteção legais, mostrando que é importante aumentar as taxas de ventilação dos espaços interiores. Os ensaios realizados em condições de ventilação natural ou ventilação mecânica simples, por insuflação de ar novo ou por extração de ar, mostraram claramente que as diferentes formas de ventilação foram eficientes na criação e manutenção de condições aceitáveis de QAI. Os ensaios revelaram ainda que a ventilação mecânica proporcionou menores perdas térmicas e assegurou melhores condições de conforto térmico em comparação com a ventilação natural, além de não requerer a intervenção dos ocupantes. O protótipo construído revelou-se eficaz no controlo da qualidade do ar interior de espaços escolares, de baixa volumetria e de reduzida ocupação, e poderá ser facilmente adaptado a espaços de maior volumetria e com outro tipo de função.