Nível de qualidade do ar interior — estudo CFD
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Estudo da qualidade do ar interior.

A EOLIOS ajuda-o a compreender os riscos ligados à poluição do ar nos edifícios e nos locais, COV, partículas finas, propagação dos poluentes e dos vírus, através da simulação CFD.

CFD propagação dos poluentesCOV · partículas finasLeitura 8 min
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Poluentes tornados visíveis

COV, partículas finas, gases: a CFD reproduz o movimento do ar e a difusão das impurezas no local.

Saúde & valores-limite

Verificar que a poluição não ultrapassa os valores-limite e que as medidas de controlo funcionam.

Ventilação dimensionada

Conceber os sistemas de ventilação para que os poluentes não atinjam as zonas de risco.

01 — Monitorização

Monitorizar a qualidade do ar interior

Uma boa qualidade do ar é essencial para a saúde e a segurança, na indústria, no escritório como em casa.

Os poluentes são partículas nocivas que se deslocam com o ar; a sua concentração mede-se em ppm (partes por milhão). Quanto mais elevada é a poluição, pior é a qualidade do ar. Estes poluentes podem provocar problemas de saúde, uma quebra de produtividade, desconforto e stress.

Um ar interior poluído provoca, a curto prazo, tosse, tonturas, dores de cabeça, irritação das mucosas e fadiga; a longo prazo, doenças respiratórias e cardíacas. Segundo a Organização Mundial de Saúde, a poluição do ar interior representa cerca de 3 % da carga mundial de morbilidade, quando passamos até 90 % do nosso tempo em interior.

Níveis de qualidade do ar interior
Níveis de qualidade do ar interior

É, por isso, importante controlar a qualidade do ar interior para: assegurar que a poluição não ultrapassa os valores-limite; verificar que as medidas de controlo funcionam; escolher o nível adequado de equipamento de proteção individual (EPI); e garantir que a saúde dos trabalhadores não é posta em perigo.

02 — Poluentes

Os poluentes do ar interior

O que são os COV?

Os compostos orgânicos voláteis (COV) são produtos químicos que contêm carbono. As suas fontes são numerosas: cosméticos, ambientadores, combustíveis fósseis, veículos, indústria. Os COV desempenham um papel importante na poluição do ar interior como exterior.

Nem todos são nocivos, mas alguns são considerados poluentes atmosféricos, benzeno, formaldeído, tolueno; outros, como o metano (emitido pelos pântanos e pelos ruminantes), estão naturalmente presentes e são importantes para o ciclo biogeoquímico da Terra.

Exemplos de compostos orgânicos voláteis (COV)
Exemplos de compostos orgânicos voláteis (COV)

A exposição aos COV pode ser reduzida por várias medidas: ventilar corretamente os espaços interiores, utilizar produtos de limpeza e materiais de construção com baixo teor de COV, limitar o uso excessivo de produtos químicos e privilegiar as fontes de energia limpas. Regulamentações ambientais visam, por outro lado, controlar e reduzir as emissões de COV. A EOLIOS é capaz de avaliar as emissões de COV e de acompanhar a sua concentração no ar bem como o seu impacto em interior.

O que são as partículas finas?

As partículas finas são partículas em suspensão no ar cujo diâmetro é inferior ou igual a 2,5 mícrones, daí o seu nome PM2.5. Provêm dos veículos, centrais elétricas, instalações industriais, incêndios de biomassa e, mais genericamente, da combustão. Contribuem para a poluição do ar e têm um impacto negativo na saúde e no ambiente.

De onde vêm os poluentes?

  • Fumo de tabaco;

  • Produtos domésticos e de bricolage;

  • Materiais de construção e de decoração;

  • Mobiliário e revestimentos;

  • Aparelhos de aquecimento e de cozinha;

  • Bolores e alergénios;

  • Equipamentos de combustão (fornos industriais, geradores).

Os principais fatores que degradam o ar interior

Uma ventilação insuficiente, problemas de regulação da temperatura, uma humidade demasiado elevada ou demasiado baixa, trabalhos de pintura, o pó de renovação, o material de limpeza, os produtos químicos e pesticidas degradam a qualidade do ar. Uma boa ventilação, produtos ecológicos e uma gestão da humidade são essenciais.

03 — Conforto

Conforto interior e qualidade do ar

O conforto interior é essencial para a saúde e a produtividade dos ocupantes, e participa nas poupanças de energia. Assenta em vários critérios.

A ausência de correntes de ar

A velocidade do ar reduz a acumulação dos poluentes, evacua a humidade e homogeneíza a temperatura; deve manter-se inferior a 0,2 m/s nas zonas ocupadas.

A uniformidade da temperatura

É preciso evitar uma estratificação térmica marcada: a temperatura deve ser uniforme, no verão como no inverno.

Uma boa qualidade do ar

Depende da humidade do ar (demasiado baixa, o ar é seco e desconfortável; demasiado elevada, favorece bactérias, bolores e ácaros), da ventilação (substituir o ar interior por ar novo exterior) e da limpeza do ar (filtrar o ar exterior para não reintroduzir poluição).

04 — Simulação

Simulação CFD da poluição do ar interior

A modelação CFD é uma ferramenta versátil para resolver os problemas de engenharia ligados à análise da propagação das impurezas e partículas no ar. Reproduz o movimento do ar tendo em conta as transferências de calor e de massa, as impurezas gasosas e a sua dispersão, bem como a transferência das partículas mecânicas em suspensão. Pode assim estudar-se a difusão dos poluentes numa divisão: estes seguem as linhas de corrente do ar, graças à aeráulica.

A concentração de poluentes numa divisão varia segundo o método de ventilação utilizado. A modelação dos escoamentos de ar efetua-se por métodos matemáticos tridimensionais (abordagem CFD). Analisar esta repartição permite desenvolver ajustes da solução de conceção, a fim de atingir os parâmetros de nível de poluição requeridos em todo o local.

Exemplo: a propagação de um vírus

Certos vírus transmitem-se por via oral, através de gotículas. Realizamos simulações CFD para estudar o comportamento das gotículas e dos aerossóis e encontrar soluções adaptadas a fim de minimizar o risco de infeção oral, prevendo a sua propagação e o impacto dos escoamentos de ar no risco de contaminação.

05 — Soluções

As soluções propostas pela EOLIOS

A EOLIOS permite verificar e otimizar os processos, apoiando-se se necessário em campanhas de medição no local conduzidas a montante do estudo.

Aparelhos de medição para as partículas
Aparelhos de medição para as partículas

Modelamos a ventilação de um local em várias etapas:

  • 1

    Auditoria — identificação da origem das poeiras e dos poluentes.

  • 2

    Avaliação da solução de conceção — conformidade, controlo da temperatura, da velocidade do ar e da humidade, através de uma modelação CFD 3D.

  • 3

    Desenvolvimento de ajustes da solução para atingir os níveis de poluição requeridos.

  • 4

    Análise detalhada na proximidade do processo — distribuição de ar, humidificação, captação.

  • 5

    Estudo de contaminação específico para os laboratórios e salas limpas.

Determinando a qualidade do ar, deduz-se o nível de conforto interior. A EOLIOS concebe também sistemas de ventilação, por exemplo para as salas limpas, determinando os escoamentos de ar de modo a que os poluentes não atinjam as zonas de risco, garantindo uma elevada qualidade do ar.

Especialidade: estudo de impacto da poluição do ar

FAQ

Perguntas frequentes

O que donos de obra, operadores e gabinetes de estudos nos perguntam com mais frequência sobre a qualidade do ar interior.

O que mede um estudo de QAI em CFD?

Vai muito além do simples caudal regulamentar de ventilação: restitui a forma como o ar novo é realmente distribuído no volume ocupado. Visualiza-se a idade do ar, as zonas bem varridas e as bolsas de ar viciado, bem como a concentração dos poluentes emitidos no interior, em ligação com a poluição exterior que entra pelas tomadas de ar. É a diferença entre ventilar muito e ventilar eficazmente.

COV, partículas, vírus: que poluentes se seguem?

Qualquer traçador transportado pelo ar pode ser seguido: compostos orgânicos voláteis, partículas finas, CO2 como indicador de confinamento, ou aerossóis portadores de contaminantes. Modela-se a sua emissão (ocupantes, materiais, processo) e depois o seu transporte, o que revela as zonas onde se acumulam por falta de varrimento. Isto permite direcionar a ventilação onde a necessidade é real.

Como otimizar a insuflação e o retorno?

Comparando no modelo a posição, o caudal, a temperatura e a orientação das bocas de insuflação e de retorno. O objetivo é suprimir os curto-circuitos aeráulicos, em que o ar novo regressa ao retorno sem atravessar a zona ocupada, e assegurar um varrimento homogéneo até aos postos de trabalho. Alguns ajustes de difusão bastam muitas vezes para melhorar nitidamente a qualidade percebida, a caudal constante.

Que ligação com a ventilação já instalada?

O modelo parte das características reais das instalações existentes (caudais, bocas, valores de referência) e avalia a sua eficácia antes de qualquer recomendação. Separa-se assim o que resulta de um defeito de regulação do que necessita de uma modificação. Esta abordagem evita trabalhos inúteis e prioriza as ações com melhor relação eficácia/custo.

É útil em renovação?

Particularmente. Num edifício existente que apresenta um desconforto ou uma poluição persistente, a CFD objetiva a origem do problema em vez de multiplicar as hipóteses. Testa virtualmente as correções previstas (redistribuição das bocas, compartimentação, caudal) e assegura a escolha antes de iniciar as obras.

Demonstração

Seguir o ar, divisão a divisão

Do escritório à sala limpa, a EOLIOS modela o movimento do ar interior e a difusão dos poluentes, gotículas e partículas ao longo das linhas de corrente, para verificar os níveis requeridos e conceber a ventilação.

Os resultados, concentrações, zonas de risco, distribuição de ar, orientam diretamente o dimensionamento e as soluções de tratamento.

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Onde intervém a nossa especialidade «ar interior»?

Logo que um local acolhe ocupantes ou um processo sensível, a qualidade do ar torna-se um desafio de saúde, de conformidade e de desempenho. Eis os contextos tipo dos nossos estudos CFD.

Escritórios & ERP

Conforto, renovação do ar e limitação dos COV nos espaços ocupados.

Conforto interior & ventilação

Espaços subterrâneos

Metro, parques, estações: dispersão das partículas e qualidade do ar dos utilizadores.

Projeto — Qualidade do ar, metro

Piscinas & equipamentos

Difusão da tricloramina, conforto térmico e validação dos sistemas AVAC.

Modelação de tricloramina

Salas limpas & laboratórios

Controlo da contaminação: os poluentes não devem atingir as zonas de risco.

Estudo de contaminação

Risco viral & sanitário

Propagação das gotículas e aerossóis; redução do risco de infeção oral.

Simulação de propagação

Locais industriais

Captação dos poluentes junto ao processo e distribuição de ar controlada.

Auditoria & distribuição de ar
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