Análise experimental e numérica da concentração e dinâmica de partículas em sala cirúrgica e quarto de isolamento hospitalar.

• Autor(a) principal: Vilain, Rogério
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-20072016-145211/
• topic: Air particle control; Air quality; Contaminação; Controle de partículas aéreas; Hospitais; Hospital airborne infection; Modelo de Wells-Riley; Qualidade do ar; Sistemas de ventilação; Ventilation systems; Wells-Riley model

A presente pesquisa tem como objetivo avaliar a eficiência de diferentes sistemas de ventilação no controle da transmissão aérea de agentes infecciosos em sala cirúrgica e em quarto de isolamento hospitalar. Para isso, foram desenvolvidos estudos experimentais e numéricos a partir de dados gerados em um hospital brasileiro de referência no tratamento de doenças respiratórias. Em uma sala cirúrgica, comparou-se o sistema de climatização existente (sistema de ventilação unidirecional) com um sistema split, adaptado na sala especialmente para este estudo. Em um quarto de isolamento compararam-se diferentes arranjos com ventilação natural (porta e janelas) e/ou mecânica (ventilador axial e unidade de descontaminação - filtro e exaustor). Em ambos os ambientes foram medidos parâmetros ambientais (velocidade do ar, temperatura do ar e intensidade de turbulência) e se realizou um estudo da concentração de partículas, mediante o uso de um gerador de partículas monodisperso. A partir dos dados gerados por meio desses procedimentos experimentais, para a sala cirúrgica, obteve-se o fator de proteção e, para o quarto de isolamento, a probabilidade de infecção utilizando o equacionamento proposto por Wells e Riley, bem como a taxa de decaimento de partículas. Os resultados experimentais subsidiaram a realização de um estudo numérico, que consistiu na avaliação dos campos de velocidade, temperatura e intensidade de turbulência do ar para os diferentes tipos de ventilação estudados e no estudo da dinâmica de partículas nos dois ambientes. Embora o sistema unidirecional seja, teoricamente, mais eficiente no controle das partículas, a metodologia de análise adotada evidenciou ineficiência do sistema na remoção de partículas devido a problemas na instalação e operação. Quanto ao sistema split, o presente estudo, como outros assemelhados, evidenciou a inadequação de seu uso em salas cirúrgicas. No quarto de isolamento a ventilação natural mostrou-se o método mais eficiente para a remoção de partículas e, consequentemente, o que mais reduz o risco de contaminação cruzada, conforme o equacionamento original de Wells-Riley. Para a sala cirúrgica foram obtidos valores experimentais do fator de proteção variando entre 0,10 e 0,52 e de -0,9 a +2,5 na análise numérica. Para o quarto de isolamento foram obtidos experimentalmente riscos de infecção entre 0,25 e 2,65%. Finalizando, este trabalho visa contribuir na proposição de uma metodologia experimental e numérica para a avaliação da dinâmica das partículas e, consequentemente, do risco de infecção por via aérea em ambientes hospitalares.