Informações
Nível de aprovação pela UnB
Aprovado pela UnB
Nome Completo do Proponente
Gustavo de Luna Sales
Matrícula UnB
1097822
Unidade acadêmica da UnB
g.lunasales@gmail.com
Link Cúrriculo Lattes
Título da Proposta
D-VENT: análise da qualidade do ar em habitações
Sumário Executivo da Proposta
A qualidade do ar nos ambientes é um dos parâmetros mais importantes para garantir a saúde dos usuários no ambiente construído (ALLARD, 2002; SANTAMOURIS e WOUTERS, 2006; BITTENCOURT e CÂNDIDO, 2008). Isso ficou ainda mais evidente no contexto de pandemia, gerada pela SARS-COV-2, quando as atuais funções e o desempenho ambiental do espaço construído estão sendo questionados por pesquisadores, profissionais e gestores. Tais questionamentos giram em torno, principalmente, de aspectos de qualidade e salubridade dos ambientes e como estes podem atuar em favor da saúde e bem-estar mental dos seus usuários.
Há muito tempo, tratados, normas e pesquisas já apontavam para a influência dos aspectos ambientais do espaço construído sobre problemas diversos que impactam a saúde humana. A utilização da ventilação natural para renovar o ar dos ambientes de forma adequada é, por exemplo, um princípio básico de higiene postulado no século 460 A.C nos tratados de Hipócrates (SPENGLER, SAMET e McCARTHY 2001).
Ventilar naturalmente os recintos que compõem uma habitação implica, por exemplo, em reduzir o nível de exposição dos ocupantes a substâncias químicas e/ou orgânicas nocivas à saúde. Como abordam Bischoff et al. (2013), a disseminação de possíveis patógenos por meio do ar, através de gotículas e aerossóis, como a SARS-COV-2, se deve tipicamente: pela tosse, espirro, respiração, descarga sanitária, conversação próxima, entre outros. Assim, em ambientes com baixa renovação do ar ou dependentes unicamente de sistema artificial de climatização, a transmissão desse tipo de patógeno pode ocorrer diretamente pelas vias respiratórias e/ou indiretamente pela ressuspensão de partículas acumuladas em superfícies.
Em um cenário mais amplo, a exposição a determinados níveis de concentração de poluentes presentes no ar pode acarretar problemas que vão desde a percepção de odores indesejáveis até a ocorrência de determinados tipos de câncer. Tais problemas podem ser percebidos a curto e médio prazo, ou desenvolvidos ao longo do tempo (SEPPANEN, 2006; CIB, 2004; CEC, 1993). Em relatório sobre qualidade interna do ar (QIA) e seus impactos sobre a saúde humana, elaborado pelo grupo European Collaborative Action (ECA, 2003), são apontados alguns malefícios relacionados com a baixa QIA em ambientes, tais como: dispersão ou diluição insuficiente de vírus e bactérias transportados pelo ar (causa de doenças infecciosas); altos níveis de umidade em ambientes que favorece o crescimento de micro-organismos como fungos e bactérias relacionados à quadros alérgicos; aumento do risco de desenvolvimento de câncer de pulmão está atrelado à exposição de materiais particulados (MPs) e ao radônio.
Em 2011, o relatório da Organização Mundial de Saúde (WHO, 2011) já apontava que os poluentes do ar no interior das edificações – incluindo aerossóis infecciosos do tipo SARS-COV – se configuravam-se como principal fator de morte provocada por doenças respiratórias agudas. Tal informação, há época, representava um universo de aproximadamente dois milhões de mortes prematuras por ano, principalmente em países em desenvolvimento. Além disso, a baixa qualidade do ar também pode causar sintomas mais perceptíveis cotidianamente, como aqueles relacionados à Síndrome do Edifício Doente – SED. Tais sintomas interferem na produtividade e no desempenho de tarefas, seja em ambientes de trabalho ou em residências. Nos Estados Unidos, Fisk (2001) estimou o potencial anual de economia e ganho de produtividade apenas com o aumento da qualidade interna do ar nos edifícios. Tal quantia, à época, foi estimada em $15 a $40 bilhões com a redução dos sintomas da SED, e em $20 a $200 bilhões com o aumento da produtividade de funcionários. Fisk (2001) ainda destaca estudo desenvolvido em ambientes tipicamente residenciais – estudo multianual realizado pelo Exército Norte-Americano - apontando que as taxas de doenças respiratórias, agudas com febre, são 50% maiores entre pessoas residindo em ambientes com janelas fechadas e com baixa taxa de renovação do ar interno pelo ar externo (natural).
Mesmo que os dados expostos por Fisk (2001) se refiram a edificações comerciais, o autor não descarta a influência da baixa qualidade do ar sobre a produtividade humana nas habitações. Segundo dados do IBGE, em 2011, aproximadamente 23% dos brasileiros empregados trabalhavam em casa. Esse universo representava 4,1 milhões de pessoas, 2% a mais em relação ao ano de 2004. Número que tende aumentar consideravelmente após a pandemia da SARS-COV-2.
Desta forma, a observação que a alteração da função/desempenho das habitações não será a mesma após a pandemia é clara, cabendo aos agentes envolvidos uma reeducação e busca pelo aumento da qualidade das habitações. No cenário de médio e longo prazo haverá uma forte necessidade de repensar como as habitações deverão ser projetadas, construídas e mantidas – no sentido de cumprir sua função de abrigo e elemento de promoção do bem-estar social, sustentabilidade e qualidade ambiental. Para esta tarefa os profissionais envolvidos, agentes públicos, empresas do setor de construção e a sociedade civil deverão ter acesso a ferramentas que possuam a dupla função de reeducação e análise do quanto a edificação que irão projetar, construir e habitar será ambientalmente saudável.
Para tanto, o presente projeto busca adaptar e validar o algoritmo D-VENT desenvolvido por Sales (2016), patenteado via CDT/UnB junto ao Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI), Nº BR 51 2018000004-5, para uma ferramenta no formato de aplicativo de telefone celular. Tal algoritmo permitirá a análise do número de renovações de ar por hora e aspectos gerais de qualidade do ar, com o intuito de, por um lado, educar o usuário do espaço construído e, por outro, fornecer dados de maneira rápida e eficiente que possibilitem ações de melhorias em projetos, construção/reforma e manutenção dos espaços residências – ajudando na prevenção de doenças, dentre as quais se encontram as do tipo SARS-COV-2.
Tipo da Proposta
Palavras-chave
Ventilação Natural, Software, Qualidade do Ar, Construção, Tecnologia, Salubridade dos Ambientes
Número de Integrantes da Equipe
14
Nome dos Integrantes da UnB
Caio Frederico e Silva, Joara Cronemberger, Marta Adriana Bustos Romero, Vanda A. Garcia Zanoni, Ana Beatriz Lima Jorge, Maria Eduarda Vidal Santana, Henrique da Cruz Silva, Yngred L. A. Moraes, Thaís Aurora Vilela Sancho, Nathália de Mello Faria, Valmor Cerqueira Pazos, Patrícia Regina Chaves Drach, Martín Wieser Rey.
Há integrantes externos à UnB?
Sim
Possui apoio de Grupo de Pesquisa Certificado pela UnB no CNPq?
Sim
Nome/Link do Grupo de Pesquisa certificado no CNPq pela UnB
http://www.sicac.unb.br/, http://www.lasus.unb.br/, http://www.lacam.unb.br/
Público alvo
Análise do Contexto
Medidas para o combate a SARS-COV-2 estão sendo tomadas no campo da arquitetura no sentido de tornar os ambientes menos propícios a transmissão do vírus via aerossóis. Ou seja, elevar a renovação de ar dentro dos ambientes pode reduzir a concentração de aerossóis infecciosos e, consequentemente, reduzir a possibilidade de contágio tanto pelas vias respiratórias ou pelo assentamento em superfícies – onde podem ser transmitidas indiretamente por ressuspensão.
Tendo em vista que a ventilação natural é um dos principais meios de condicionamento térmico e ambiental das habitações brasileiras, torna-se importante o desenvolvimento e disponibilização de uma ferramenta gratuita, amigável e acessível (em formato de aplicativo) que possibilite aos usuários – arquitetos, engenheiros, gestores e sociedade civil –, a identificação das condições mínimas de salubridade do espaço construído. Essa é uma das maneiras de promover espaços ambientalmente mais adequados e que trabalhem em benefício da saúde dos seus usuários.
Breve Fundamentação Teórica
A ventilação natural é a principal estratégia arquitetônica de favorecimento da salubridade, qualidade do ar, conforto ambiental e eficiência energética (ALLARD, 2002; SANTAMOURIS e WOUTERS, 2006; BITTENCOURT e CÂNDIDO, 2008). Por ser uma estratégia arquitetônica passiva – ou seja, para o seu funcionamento não necessita de artifícios que consomem energia – a ventilação natural possui relação direta com a sustentabilidade do espaço construído. Além disso, edificações dependentes de sistemas de ar condicionado podem ter um efeito importante na disseminação da SARS-COV-2, quando não observados os cuidados necessários.
Como o potencial de aproveitamento da ventilação natural está ligado a capacidade de renovação do ar, torna-se importante o desenvolvimento de uma ferramenta que possa fornecer dados suficientes para que ações de projetuais, de reforma e manutenção sejam viabilizadas de forma rápida e acessível no combate doenças infecciosas transmitidas por aerossóis, como a SARS-COV-2.
Objetivos e Metas
Consolidar, validar e disponibilizar uma ferramenta computacional de auxílio ao desenvolvimento de projetos mais saudáveis, promovendo a construção/reforma e manutenção de habitações sob o contexto climático brasileiro no que tange a mensuração da qualidade interna do ar. Desta forma, objetiva-se contribuir com ações de prevenção e combate a doenças relacionadas com a baixa qualidade do ar em ambientes residenciais – tais como a SARS-COV-2.
Pretende-se fornecer uma ferramenta de análise baseada em normas, regulamentos e cálculos matemáticos cujo algoritmo forneça uma análise geral de ambientes que possibilite a correção de possíveis problemas e melhora das condições ambientais por parte de projetistas, gestores e usuários da habitação sob o contexto climático brasileiro. Além disso, com a inclusão do participante externo da universidade peruana, também objetiva-se a validação da ferramenta para climas diversos - especificamente naquele país, nas regiões de costa e de altitude (Puna). Por outro lado, a conexão internacional reforça o trabalho em rede de pesquisa na América Latina.
O produto será consolidado na forma de aplicativo para celular (Android e IOS) e disponibilizado gratuitamente na rede mundial de computadores em site institucional do Grupo de Pesquisa SiCAC/CNPq/FAU/UnB e do Laboratório de Sustentabilidade LaSUS/FAU/UnB – utilizando como base o algoritmo D-VENT desenvolvido Sales (2016) no âmbito do PPG/FAU/UnB. Pretende-se ainda utilizar o desenvolvimento, validação e aplicação da ferramenta para a produção acadêmica de, por exemplo, dissertações e trabalhos científicos. Por fim, espera-se que a ferramenta D-VENT possa ser utilizada no meio acadêmico para facilitar o ensino e aprendizagem de alunos de graduação nas disciplinas da grade de conforto térmico, projeto arquitetônico e construção.
Metodologia
1º Etapa – Levantamento de Dados
• Identificação das variáveis de cálculo da renovação de ar e atributos de salubridade nos ambientes residenciais;
• Atribuição de pesos para os atributos e variáveis;
• Desenvolvimento do sistema de análise utilizado no aplicativo.
2º Etapa – Design da Ferramenta
• Transposição do sistema de análise para um algoritmo digital;
• Desenvolvimento da linguagem computacional a ser aplicada;
• Teste do aplicativo.
3º Etapa – Validação e Divulgação
• Validação do aplicativo por simulação computacional;
• Cadastro no INPI – com auxílio da equipe do CDT UnB
• Disponibilização em site oficial.
Resultados Esperados
Espera-se o desenvolvimento de uma ferramenta eficiente, simples e rápida capaz de quantificar o número de renovações de ar por hora e identificar possíveis problemas relacionados com a salubridade dos espaços internos em habitações. Esta ferramenta poderá ser empregada pelo usuário final que, consciente das condições ambientais da sua habitação, poderá intervir ou buscar meios de intervenção – assim como gestores e profissionais poderão realizar diagnósticos, propor melhorias nos projetos de novas edificações ou de intervenções em espaços existentes.
Com a criação de divulgação do aplicativo D-VENT espera-se que a universidade possa contribuir para a amenização do atual cenário de pandemia e prevenir casos futuros – face a consequente alteração do papel das habitações após a SARS-COV-2, fomentando discussões sobre como criar espaços mais saudáveis.
Área de Conhecimento
Subárea de Conhecimento
Há previsão de Orçamento proveniente na unidade acadêmica?
Não
Cronograma da Execução
a) Chamada por edital dos assistentes de pesquisa e possíveis parceiros (início - 08/2020) (duração - 1 mês) (término - 09/2020)
b) Desenvolvimento da 1° etapa dos métodos (início - 09/2020) (duração - 6 meses) (término - 03/2021)
c) Desenvolvimento da 2° dos métodos (início - 03/2021) (duração - 12 meses) (término - 03/2022)
d) Desenvolvimento da 3° etapa dos métodos (início - 01/2022) (duração - 6 meses) (término - 07/2022)
e) Consolidação e Publicação do Aplicativo (início - 06/2022) (duração - 2 meses) (término - 08/2022).
Tempo total de execução previsto
24