Qualidade do ambiente interior em lares e jardins de infância na cidade da Covilhã estudo exploratório

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1 Qualidade do ambiente interior em lares e jardins de infância na cidade da Covilhã estudo exploratório 1. Qualidade do ambiente interior em lares de idosos e infantários Na sociedade contemporânea as pessoas passam a maior parte da sua vida no interior de edifícios, o que leva a um crescente interesse no tema da qualidade do ambiente interior. A qualidade do ambiente interior depende significativamente dos parâmetros e critérios utilizados na sua avaliação (ex.: temperatura, humidade relativa e poluentes), assim como da conceção e funcionamento do edifício (incluindo os sistemas) e do comportamento dos indivíduos. Por outro lado, o ambiente interno afeta, nomeadamente, a saúde, o conforto e a produtividade dos ocupantes [1]. Estudos científicos recentes são consensuais no que diz respeito à influência que as condições ambientais no interior das salas de aula têm, não só, sobre a saúde dos alunos mas também sobre a sua atitude e desempenho [,3]. As crianças são também mais suscetíveis que os adultos aos efeitos adversos de poluentes do ar interior, uma vez que não têm ainda o sistema imunitário plenamente desenvolvido [4]. No que diz respeito à pirâmide etária em Portugal cerca de 19% da população tem 65 ou mais anos de idade. O Índice de Envelhecimento, relação entre o número de idosos com mais 65 anos e o número de jovens com menos de 14 anos tem tendência a agravar-se, motivado sobretudo pela diminuição da natalidade [5]. Os lares de idosos têm o potencial de influenciar a vida dos utentes socialmente, fisicamente e psicologicamente. As pessoas mais idosas podem estar particularmente em risco face aos efeitos dos poluentes do ar, mesmo em baixas concentrações, devido às suas reduzidas defesas imunológicas e múltiplas doenças crónicas subjacentes [6, 7]. Os edifícios devem ser projetados, construídos e mantidos em funcionamento de modo a proporcionarem condições de conforto ambiental adequadas. No sentido de contribuir para aprofundar o conhecimento sobre esta temática, este artigo apresenta resultados de medições de poluentes interiores (dióxido de carbono, formaldeído e COVs - compostos orgânicos voláteis totais), e condições de conforto higrotérmico num lar de idosos e dois infantários situados na cidade da Covilhã, em Portugal [8].. Caracterização física dos edifícios e compartimentos estudados A caraterização física dos edifícios e compartimentos estudados encontra-se apresentada na Tabela 1, revelando tratar-se de infraestruturas de épocas construtivas, localizações, caraterísticas construtivas e instalações técnicas bastante diferenciadas. Tabela 1- Caraterização física dos edifícios e compartimentos estudados Ano de construção Lar de idosos a 00 EDIFÍCIO Sistema de climatização Aquecimento com radiadores a água; AVAC nas zonas comuns (sala de e refeitório) Sistema de ventilação IS interiores comuns: VMextração ; IS exteriores quartos: Designação COMPARTIMENTO Área Orientação útil predominante [m²] Ocupação máxima habitual E 134,00 5 utentes Refeitório E 134,00 50 utentes Quarto triplo SE 33,9 3 utentes

2 Ano de construção Infantário 1 b 1947 c 1988 Notas: EDIFÍCIO Sistema de climatização Aquecimento com radiadores a água Aquecimento com radiadores a água; AVAC no refeitório Sistema de ventilação abertura de janelas IS: VMextração IS exterior : VN ou VMextração Designação atividades COMPARTIMENTO Área Orientação útil predominante [m²] O 35,37 Refeitório E 50,74 Dormitório E 51,86 atividades d O 64,40 Refeitório / sala de S 193,60 Berçário N 46,75 Ocupação máxima habitual educadoras e 8 crianças educadoras e 0 crianças educadoras e 30 crianças educadoras e 5 crianças 13 educadoras e 70 crianças 3 educadoras e 5 bebés - Simbologia: VN Ventilação Natural; VM Ventilação Mecânica; AVAC Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado; IS Instalação sanitária; a) zona climática I3V; altitude = 750 m; método de limpeza: diariamente com solução aquosa; abertura de janela aquando da limpeza; b) zona climática I3V; altitude = 715 m; método de limpeza: duas vezes ao dia com água; abertura de janelas aquando das limpezas; as paredes não têm isolamento; c) zona climática IV3; altitude = 560 m; método de limpeza: duas vezes ao dia com água; abertura de janelas aquando das limpezas; d) Serve simultaneamente de dormitório. Os revestimentos interiores dos espaços estudados e as condições dos vãos envidraçados e respetivas proteções solares, interiores e exteriores, encontram-se apresentados na Tabela. Tabela - Revestimentos interiores, vãos envidraçados e proteções solares Edifício Compartimento Pavimento Paredes Teto Lar Infantário 1 Infantário Quarto Vinílico e mosaico cerâmico Estucadas ; lambril 90 cm de calcário Teto falso gesso cartonado cor Proteções solares exteriores Estores brancos Sala/refeitório Vinílico Inexistentes Sala Outros Berçário atividades Refeitório / sala de Madeira Mosaico cerâmico Ladrilho cortiça Parquet de madeira Vinílico Rebocadas Rebocadas + lambril de madeira Rebocadas Rebocadas + lambril de madeira Rebocado Rebocado Teto falso metálico branco Inexistentes Inexistentes Proteções solares interiores Cortinas ligeiramente transparentes cor creme Rolo semiopaco cinzento Rolo opaco cor Estores de lâminas horizontais + cortinas opacas Rolo opaco cor creme + cortinas opacas Rolo opaco cor creme Caixilharia Alumínio sem corte térmico, sistema de correr; vidro duplo Alumínio sem corte térmico, sistema de correr; vidro simples Alumínio sem corte térmico, sistema de abrir e basculante; vidro simples

3 3. Exigências normativas e regulamentares O número mínimo de pontos de análise dos vários parâmetros da qualidade do ar interior a medir nos compartimentos foi calculado pela aplicação da expressão seguinte à área total do compartimento, arredondando por excesso à unidade [9]. Em que: Ni = 0,15 Ai Ni Número de pontos de medida na zona i (Ni 1); Ai Área da zona i (m²). Na Tabela 3 apresenta-se o número mínimo de pontos de medição. Edifício Lar de Idosos Infantário 1 Tabela 3 - Número mínimo de pontos de medição por compartimento Compartimento Área [m²] Volume [m³] N.º mínimo de pontos de medição N.º de pontos medidos 134,00 375, 3 Refeitório 134,00 375, 3 Quarto triplo 33,9 95,0 1 1 atividades 35,37 99,0 1 1 Refeitório 50,74 14,1 Dormitório 51,86 145, atividades 64,40 196,4 Refeitório / sala de 193,60 677,6 3 3 Berçário 46,75 14,6 1 Os limiares de proteção para os poluentes físico-químicos considerados são os previstos na Tabela 4, conjugados com os seguintes princípios [9]: a) Os limiares de proteção indicados dizem respeito a uma média de 8 horas; b) As margens de tolerância previstas são aplicáveis a edifícios existentes, edifícios novos sem sistemas mecânicos de ventilação e edifícios sujeitos a grandes intervenções; c) A conformidade legal dos resultados das medições dos poluentes CO, COVs totais e CH O deve ser verificada mediante observação dos seguintes critérios gerais: [Poluente] Max [Poluente] LP Em que: - [Poluente]LP corresponde ao limar de proteção do poluente; - [Poluente]Max corresponde ao valor máximo das concentrações médias [Poluente]Med obtidas em todos os pontos de amostragem; - [Poluente]Med é a concentração média do poluente em cada ponto de amostragem correspondente à média temporal dos valores de concentração medidos no ponto de amostragem. No caso de edifícios existentes, poderá ser considerada uma margem de tolerência (MT), sendo o critério de conformidade verificado quando: [Poluente] Max [Poluente] LP (1+MT) Em que MT é expressa como percentagem estabelecida para cada poluente, conforme Tabela 4. Tabela 4 - Parâmetros medidos e concentrações de referência [10-16] Poluentes Físicos- Químicos Parâmetros Compostos orgânicos voláteis totais (COVs) Formaldeído (CHO) Limiar de proteção em edifícios novos Margem de tolerância (MT) Limiar de proteção b [mg/m³] [ppmv] [%] [mg/m³] [ppmv] 0,6 0,6 a 100 1, 0,5 a 0,1 0,08

4 Dióxido de carbono (CO) Nível recomendado/regulamentado Conforto Temperatura 0 5ºC higrotérmico HR 30 70% Notas: a) Valor obtido para a massa molar do isobutileno; b) Limiar de proteção em edifícios existentes e edifícios novos sem sistemas mecânicos de ventilação. Na Tabela 5 apresentam-se os parâmetros, equipamentos de medição e principais condições de medição. Tabela 5 Características técnicas dos equipamentos usados, parâmetros e condições de medição Parâmetros Equipamento Exatidão Formaldeído (CHO) Dióxido de carbono (CO) Compostos orgânicos voláteis totais (COVs) Temperatura e Humidade relativa Formaldemeter htv-m TSI Velocicalc 9565-P (sonda 986) TSI Velocicalc 9565-P (sonda 986) Extech RH50 Gama de medição Intervalo de medição Período de medição ±10% 0 10 ppm Pontual Pontual ±3% ou 50 ppm, o que for maior ±0% (segundo informação do representante) ±1,0ºC; ± 3,0% HR ppm 0,01 0 ppm, isobutileno 8-60ºC; 10-95% 15 segundos 15 segundos 3 5 minutos 3 5 minutos 1 minuto 15 a 30 dias Os equipamentos de medição foram disponibilizados pelo LABSED - Laboratório de Saúde na Edificação da Universidade da Beira Interior, em Portugal. 3.1 Campanha experimental 1 Nos lares de idosos as medições dos poluentes foram realizadas em contínuo e nos infantários foram realizadas durante o período de ocupação [7 19h], decorridas duas a três horas após o início do funcionamento dos espaços. Para cada registo de leitura, mediu-se durante um período mínimo de 5 minutos [9]. A campanha experimental decorreu entre fevereiro e junho de 014. As condições ambientais exteriores foram registadas nos equipamentos da estação meteorológica da Universidade da Beira Interior situada a aproximadamente 680 m de altitude. Na Tabela 6 apresentam-se os resultados das medições de poluentes. Edifício (mês ensaios) Lar de idosos (fevereiro) Infantário 1 (abril) (junho) Tabela 6 Resultados das medições de poluentes campanha experimental 1 Compartimento Compostos orgânicos voláteis totais (COVs) [Poluente] Max Dióxido de carbono (CO) Formaldeído (CHO) 0, ,07 Refeitório 0, a 0,06 Quarto triplo 0, a 0,13 atividades 0, ,05 Refeitório 0,6 84 a 0,03 Dormitório 0, a 0,0 atividades 0, ,04 Refeitório / sala de 0, a 0,04 Berçário 0, ,08 Nota: a) Medição obtida fora das horas de utilização. Na análise da Tabela 6 e dado que os infantários e lar avaliados foram considerados edifícios existentes considerou-se a margem de tolerância prevista nos procedimentos anteriormente

5 mencionados. Relativamente aos valores apresentados e tendo em conta o período de medição ( 5min), pode concluir-se que: - o Infantário 1 apresenta em dois compartimentos elevadas concentrações de COVs totais o que pode ser reflexo, nomeadamente, das deficientes condições de ventilação e manutenção (ex.: produtos de limpeza inadequados) e o uso de materiais pedagógicos (ex.; pinturas e colas); - dois compartimentos (Infantário 1: sala de atividades; : berçário) apresentam valores elevados de CO o que pode ser reflexo, nomeadamente, de uma fraca renovação do ar ou sobreocupação para as condições existentes de ventilação; - dois compartimentos apresentam valores elevados de formaldeído. Não foi identificada qualquer fonte potencial, o que poderá ser justificado por revestimentos ou materiais utilizados de forma ocasional. Estes valores justificam investigação mais aprofundada; - o berçário do infantário apresenta simultaneamente valores elevados de COVs totais e de formaldeído. As condições de conforto higrotérmico encontram-se apresentadas nas Figuras 1 e e Tabela Lar de Idosos Temperatura [ºC] Quarto triplo Refeitório Temp. ext. Tempo [dd:mm:hh] Figura 1 Temperatura interior no Lar de Idosos entre 10 e 16 de fevereiro (segunda-feira a domingo) Deve referir-se que no lar de idosos não foi realizada a medição na sala de em simultâneo com os outros dois compartimentos, razão pela qual este compartimento não se encontra representado na Figura 1.

6 Temperatura [ºC] Berçário Refeitório atividades Temp. ext. Tempo [dd:mm:hh] Figura Temperatura interior no entre 1 e 6 de abril (segunda-feira a domingo) Tabela 7 Resultados das medições dos parâmetros higrotérmicos campanha experimental 1 Edifício (meses ensaios) Compartimento ± Perc 0ºC Lar de idosos (fev-março) Infantário 1 (março-abril) (abril-maio) Notas: T ocu [ºC] HR ocu [%] T ext [ºC] ΔT [ºC] Perc 5ºC ± Perc 30% Perc 70% 3,8 ± 1, ± ,4 ± 4,9 13,4 Refeitório,7 ± 1, ± ,4 ± 3,3 15,3 Quarto triplo,0 ±, ± ,4 ± 3,3 14,6 atividades 17,1 ± 1, ± ,7 ± 4,7 6,4 Refeitório 19,7 ± 1, ± ,5 ± 4,5 8, Dormitório 18,5 ± 1, ± ,7 ± 4,7 7,8 atividades Refeitório / sala de 0,6 ± 1, ± ,7 ± 5,3 4,9 19,9 ±, ± 6 0 4, Berçário 19,7 ± 1, ± ,0 - à exceção do lar de idosos, os resultados referem-se ao período de ocupação dos infantários: dias úteis das 7h às 19h; - ΔT: diferença entre as médias de T ocu e T ext. Da análise das Figuras 1 e e da Tabela 7, pode concluir-se que: - é notória uma variação cíclica da temperatura interior. No lar de idosos esta variação é devida ao aquecimento, pois os períodos de aquecimento têm início às 6 e 18h; - o lar de idosos apresenta valores médios razoáveis para a temperatura média interior, reflexo, nomeadamente dos sistemas de climatização/aquecimento existentes, - os infantários têm comportamento diferenciado. O infantário não apresenta valores precupantes em termos de temperatura média ou humidade relativa. Enquanto que o Infantário 1 apresenta valores muito abaixo dos razoáveis para a estação de aquecimento. Estas temperaturas podem ser explicadas pelas diferentes condições de isolamento térmico da envolvente dos edifícios estudados; - os diferentes compartimentos analisados, com exceção de dois deles, têm uma percentagem excessiva de tempo com temperaturas inferiores às regulamentares;

7 - dois compartimentos do lar de idosos apresentam algum tempo com temperaturas superiores às regulamentares. Este comportamento pode dever-se à orientaçao (SE e E) ou à insuficiente proteção solar dos vãos, como é o caso da sala de ; - os diferentes compartimentos, com exceção de dois deles, não apresentam valores preocupantes de humidade relativa. 3. Campanha experimental A.ª campanha experimental decorreu na primavera de 015, registando-se as seguintes alterações relativamente aos compartimentos analisados e condições de medição: - excluiu-se o infantário 1 uma vez que deixou de funcionar; apenas foram medidos os poluentes nos compartimentos mais representativos; - medição contínua, à exceção do formaldeído, somente num ponto, com intervalo de tempo de minutos, entre 1 a 8 dias; - cálculo das renovações horárias (R ph ) em períodos após ocupação, à exceção do quarto triplo do lar. Na Tabela 8 apresentam-se os resultados das medições de poluentes e renovações horárias. Edifício (meses ensaios) Lar de idosos (abril-maio) (maio) Tabela 8 Resultados das medições de poluentes campanha experimental Dióxido de carbono (CO) Rph dec [h -1 ] Rph RECS [h -1 ] Compostos orgânicos voláteis totais (COVs) Formaldeído (CHO) Max Compartimento ± Perc 165 ± Perc 0,5 73 ± 53 0,8 0, 1,6 0,04 ± 0,09 6,7 0,09 Quarto triplo 890 ± 335 0,0 0,81 0,5 0,17 ± 0,15 7,3 0,04 Refeitório / sala de 670 ± 377 3,9 0,89,9 0,11 ± 0,48 5,3 0,07 Berçário 1 ± ,9 0,09 1,3 0,03 ± 0,04 0,0 0,07 Notas: a) à exceção do quarto triplo do lar de idosos (medição contínua), os resultados referem-se ao período habitual de ocupação: - sala de : 6h30 18h30; - : dias úteis das 7h às 19h. b) as renovações horárias in situ foram obtidas com base na técnica do declive (decaimento do CO), conforme normas ASTM E 741 e ASTM D 645; c) as renovações horárias regulamentares foram obtidas de acordo com o método prescritivo do RECS [11]. Na Figura 3 e 4 apresentam-se a evolução temporal de CO e COVs no lar de idosos. Estão identificados os pontos iniciais do decaimento de CO que serviram para determinar as renovações horárias através da técnica do decaimento. Também se encontram identificados os pontos com teores máximos de COVs.

8 1800 Lar de Idosos - quarto 1600 CO COVs Dióxido de carbono ,5 1 0,5 COVs ppm] Tempo [dd:mm:hh] Figura 3 CO e COVs no quarto do lar de Idosos entre os dias 30 de abril a 7 de maio (quinta a sexta-feira) Lar de Idosos - sala de CO COVs 6 Dióxido de carbono COVs ppm] Figura 4 CO e COVs na sala de do lar de Idosos entre os dias 4 e 30 de abril (sexta a quinta-feira) Da análise da Tabela 7 e Figuras 3 e 4, pode concluir-se que: - o berçário do infantário apresenta uma excessiva percentagem de tempo com valores elevados de CO ; - a sala de (lar de idosos) e o berçário (infantário) apresentam valores muito baixos das renovações horárias. Comparativamente com os valores regulamentares, o refeitório (infantário) também apresenta valores reduzidos; - os compartimentos do lar de idosos apresentam uma excessiva percentagem de tempo com valores elevados de COVs; - no quarto do lar de idosos, os picos de CO e COVs verificam-se predominantemente no período 10h-11h, estes são seguidos de um decaimento acentuado do CO. Esta conjugação de comportamentos pode ser resultado de uma ação de limpeza seguida de uma abertura de janelas. 4. Conclusões Tempo [dd:mm:hh] Pretendeu-se com as presentes campanhas experimentais caracterizar as condições ambientais em compartimentos de um lar de idosos e dois jardins de infância da cidade da Covilhã em Portugal. Dos resultados, destacam-se as seguintes conclusões: - os compartimentos dos infantários revelaram na estação de aquecimento dificientes condições de climatização, apresentando em alguns dos casos uma excessiva percentagem de tempo com valores de temperatura abaixo dos regulamentares; - a generalidade dos compartimentos, à exceção de dois, não apresenta valores preocupantes de humidade relativa;

9 - o berçário (infantário ) apresenta valores elevados dos poluentes medidos; - a sala de (lar de idosos) e o berçário (infantário ) apresentam valores muito baixos das renovações horárias; - os compartimentos do lar de idosos apresentam uma excessiva percentagem de tempo com valores elevados de COVs. As conclusões anteriores, implicam uma atuação nas condições de aquecimento, manutenção e ventilação para que os espaços funcionem com as condições adequadas de conforto e qualidade do ar. Na seleção dos produtos de limpeza recomenda-se a não utilização de produtos à base de amónia, solventes orgânicos e outras substâncias químicas que afetem significativamente a qualidade do ar interior [15, 16]. As condições de ventilação podem ser melhoradas quer através de sistemas mecânicos quer através da adoção de práticas de ventilação natural, tais como: - abertura de janelas nos períodos após limpeza e nos períodos em que os espaços se encontrem desocupados (lares de idosos); - realização das limpezas antes da ocupação dos espaços (infantários), garantindo, no entanto, o seu arejamento, antes da ocupação; - abertura de portas e janelas nos intervalos das atividades no fim do dia (infantários); - instalação de aberturas de iluminação e ventilação para os corredores interiores. Referências [1] Frontczak, M.; Wargocki, P., Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments, Building and Environment, vol. 46, 011. [] Mendell, M.; Heath, G., Do indoor pollutants and thermal conditions in schools influence student performance? A critical review of the literature, Indoor Air, vol. 15, 005. [3] Mendes, A. et al, Environmental and ventilation assessment in child day care centers in Porto: The Envirh project, Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A: vol. 77, 014. [4] WHO, Effects of air pollution on children's health and development: a review of the evidence, Copenhagen, 005. [5] INE, Censos 011. Resultados definitivos Portugal, 01. [6] Bradshaw, S.; Playford, E.; Riazi, A., Living well in care homes: A systematic review of qualitative studies. Age Ageing, vol. 41, 01. [7] Almeida-Silva, M.; Wolterbeek, H.; Almeida, S., Elderly exposure to indoor air pollutants, Atmospheric Environment, vol. 85, 014. [8] Freire, T., Bioconstrução. Edifícios - Ambiente interior e saúde, Dissertação de mestrado em engenharia civil, UBI, Covilhã, Portugal, 014. [9] ADENE, Metodologia para auditorias periódicas de QAI em edifícios de serviços existentes no âmbito do RSECE, Nota Técnica NT-SCE-0, 009. [10] Portaria 349-D/013, Regulamento de desempenho energético dos edifícios de comércio e serviços (RECS) Requisitos de conceção para edifícios novos e intervenções, de dezembro de 013. [11] Portaria 353-A/013, Regulamento de desempenho energético dos edifícios de comércio e serviços (RECS) Requisitos de ventilação e qualidade do ar interior, 4 de dezembro de 013. [1] CEN, Ventilation for buildings. Design and dimensioning of residential ventilation systems, CEN/TR 14788, 006. [13] CEN, Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings. Addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustic, EN 1551, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium, 007. [15] Instituto da Segurança Social, Recomendações técnicas para equipamentos sociais - Lares de idosos, 011 [16] Instituto da Segurança Social, Recomendações técnicas para equipamentos sociais Creches, 011.