Testes à qualidade do ar interior em escola da Roménia

A Daikin participou recentemente num estudo abrangente numa escola na área de Bucareste para determinar os potenciais efeitos nos alunos da escola em termos de aprendizagem e saúde.

O especialista em AVAC foi contactado pela Universidade Técnica de Construção de Bucareste, Faculdade de Serviços de Construção em virtude da experiência reconhecida da Daikin e da relação estabelecida com uma escola pública local, na área de Bucareste, que atende às necessidades dos alunos do primeiro ao oitavo ano.

Qualidade do ar interior: Um problema invisível

Fora de casa, as crianças passam mais tempo na escola do que noutro lugar. Nas escolas, onde muitas crianças podem partilhar uma única sala de aula, os poluentes de ar acumulam rapidamente. Os níveis concentrados de CO2, compostos orgânicos voláteis (VOC), na forma de vapor libertado pela limpeza, materiais do edifício e sala de aula, partículas de pó e alergénios, incluindo o pólen, podem causar vários problemas de saúde. Estes vão desde dores cabeça, perda de concentração, má coordenação, náuseas e tonturas a problemas respiratórios e lesões nos órgãos ou no sistema nervoso central. As bactérias e os vírus, incluindo Covid-19, estão presentes nas partículas transportadas pelo ar, arriscando a propagação rápida de doenças se não forem controlados.

A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que todos os dias cerca de 93% das crianças no mundo com menos de 15 anos de idade respiram ar que está tão poluído que coloca a sua saúde e desenvolvimento em sério risco. 1

Um estudo recente feito pela Harvard Gazette estabeleceu uma ligação clara entre as partículas PM2.5 mais pequenas, que podem ser absorvidas pelo fluxo sanguíneo e causar demência. Isto cria o potencial para um declínio cognitivo a curto prazo e implicações de saúde ao nível da população, existindo mais de 57 milhões de pessoas em todo o mundo a viver com a condição. 2

Uma ventilação natural pode ajudar a aliviar os problemas de qualidade do ar mas nem sempre é possível ou eficaz abrir as janelas. A escola que participou no caso de estudo, por exemplo, está situada numa área urbana densamente povoada com baixos níveis de qualidade do ar exterior e uma elevada concentração de partículas PM2.5 e PM10. Além da entrada de poluentes e ruído exteriores, que podem causar distrações num ambiente de aprendizagem, os padrões do caudal de ar natural são imprevisíveis, causando a distribuição irregular de ar novo e/ou a remoção inadequada de poluentes. A perda ou ganho excessivos de calor devido a janelas abertas também podem comprometer a eficiência energética dos sistemas de aquecimento ou arrefecimento do edifício.

Sobre o estudo

A qualidade do ar em muitas escolas e jardins de infância fica aquém dos padrões nacionais e internacionais. Sem ventilação adequada, pode haver acumulação de concentrações perigosas de dióxido de carbono, pó e rádon (um gás radioativo). O projeto Escola saudável foi estabelecido com o objetivo de melhorar as diretrizes de design das salas de aula e ilustrar os efeitos de um bom controlo da qualidade do ar interior (IAQ), em conjunto com outros fatores de conforto, tais como temperatura, som e luz. A duração do estudo foi de sete meses e foi executado numa sala de aula com aproximadamente trinta alunos presentes na sala durante o estudo.

Design do estudo

A Daikin trabalhou com o professor Tiberiu Catalina para criar quatro cenários de teste diferentes para compreender os problemas e determinar as soluções de equipamento adequadas:

Cenário 1: Análise comparativa

Medir os níveis existentes de qualidade do ar sem equipamento instalado.

Cenário 2: Purificação do ar (APU)

Os purificadores de ar instalados nas salas de aulas, com avaliação antes e depois do material particulado (níveis de PM).

Cenário 3: APU + ventilação

Unidade de ventilação com recuperação de calor instalada, a fornecer ar novo às salas de aula. Valores de temperatura, CO2, PM e VOC medidos antes e depois da instalação.

Cenário 4: APU + ventilação + filtragem adicionada

Para melhor qualidade do ar, a unidade de ventilação instalada foi equipada com os filtros adicionais para remover as partículas poluentes minúsculas que entram do exterior para o interior.

Unidades instaladas

Sensor IEQ Daikin é um dispositivo IoT que mede o seu bem-estar. A qualidade do ambiente interior (IEQ) é mais abrangente do que a qualidade do ar interior (IAQ), uma vez que inclui a iluminação, o ruído e os campos eletromagnéticos. Tem 12 sensores diferentes integrados que monitorizam 15 parâmetros diferentes e liga à rede Wi-Fi. A medição da qualidade do ar interior consiste em concentração de CO2, níveis de compostos VOC e materiais particulados PM2.5 e PM10. ​

VAM: A ventilação mecânica foi fornecida pela unidade VAM da Daikin com permutador de calor de entalpia, que poupa energia e impede as perdas de calor através da ventilação, utilizando aquecimento, arrefecimento e recuperação de humidade interiores e Free Cooling quando as temperaturas exteriores descerem abaixo das temperaturas interiores.

Purificador de ar Daikin MCK55W: A purificação do ar juntamente com a ventilação mecânica foi fornecida pela unidade de purificação do ar MCK55W, que também dispõe da funcionalidade de humidificação. O filtro HEPA eletrostático foi criado para remover 99,97% das partículas finas de 0,3 μm. ​

Os produtos Daikin estão perfeitamente integrados numa solução completa de ar condicionado e bomba de calor para maior simplicidade. A recuperação de calor através de unidades VAM mantém a temperatura e humidade corretas para as condições interiores necessárias e, ao mesmo tempo, reduzem as faturas da eletricidade e oferecem o nível de conforto ideal aos ocupantes para uma concentração ainda maior.

Conclusões do estudo

O estudo romeno salientou o potencial risco das salas de aula fechadas, onde o ar não entra facilmente, permitindo que os poluentes permaneçam e acumulem. As conclusões do projeto Escola saudável validam a importância de instalar medidas adequadas de monitorização e controlo da IAQ.

Nos locais onde não foi instalado equipamento (Cenário um), foram registados elevados níveis de partículas PM2.5 e PM10, com uma elevada probabilidade de surgirem doenças. Com a instalação de Purificadores de ar (Cenário dois), foi observado um risco mais baixo dos níveis de PM até 29%, mas a maior melhoria foi conseguida pela instalação de unidades VAM de ventilação mecânica em conjunto com purificadores de ar (Cenário três). Os níveis de CO2 baixaram significativamente, até 60%. Nos locais equipados com filtros VAM+G3 (Cenário três), foi observada uma redução percetível nos níveis de PM. Notou-se uma nova redução após a integração de filtros F7 altamente eficientes (Cenário quatro), sugerindo que a infiltração de PM exteriores nas salas de aula pode ser drasticamente reduzida. ​

Juntamente com o APU e a ventilação mecânica, pode ser obtida uma melhoria substancial na qualidade do ar interior (IAQ) das salas de aula e um ambiente educacional ideal para os alunos. ​

"Foram observadas claras melhorias com os níveis de CO2 a permanecerem muito abaixo do valor nacional recomendado e uma redução média na concentração de pó superior a 30%. Acusticamente, os níveis de ruído foram mínimos, o que é significativo no caso de purificadores de ar a funcionar à velocidade máxima para obter estes resultados. Também reparámos que o desempenho educacional melhorou, com estudos científicos noutros países a mostrarem uma clara ligação entre um bom controlo da IAQ e as notas. O feedback dos alunos e professores na escola piloto foi positivo com sensações acentuadas de segurança e bem-estar."

Professor Tiberiu Catalina da Universidade Técnica de Construção de Bucareste

Fontes:

[1] Mais de 90% das crianças respiram ar tóxico todos os dias | OMS

[2] Estudo que demonstra provas consistentes que associam PM2.5 e o declínio cognitivo | The Harvard Gazette