AVALIAÇÃO DE CO 2 EM SALAS DE AULA SEM VENTILAÇÃO

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Emanuel Peres Dias
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1 AVALIAÇÃO DE CO 2 EM SALAS DE AULA SEM VENTILAÇÃO Filipe Rodrigues * e Manuel Feliciano Centro de Investigação de Montanha Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Bragança Campus de Santa Apolónia, Apartado 1172, Bragança *fjmrodrigs@gmail.com Novembro 213

2 introdução - A maioria das pessoas passa cerca de 85% a 9% do seu tempo em ambientes fechados - Em edifícios escolares, particularmente em salas de aulas, o CO2 é um dos poluentes que mais preocupação pode criar aos utilizadores e gestores desses espaços Burroughs e Hansen, 211; Hess-Kosa, 211; EEA, 213

3 metodologia - Recolha de informação Interior Exterior - CO 2 - Temperatura - Humidade relativa - Taxa de ocupação - Altura dos ocupantes - Massa corporal dos ocupantes - Temperatura - Humidade relativa - Vento

4 metodologia - Seleção de 4 salas com volumes diferentes - Experimentação ocorreu de Março a Maio Realizados 24 ensaios (6 por sala) das 9: às 18: em dias da semana diferentes G5-S3/1 G3-S5/ m 3 38 m 3 9 m 3 12 m 3 3 ocupantes 7 ocupantes 25 ocupantes 38 ocupantes

5 metodologia Quadro legal CO 2 18 mg/m 3 Decreto-Lei n.º 79/26, de 4 de Abril

6 metodologia Tratamento de dados/informação - Análise das concentrações de CO 2 e comparação com valores máximos recomendáveis - Obtenção do caudal de ar novo (Q AN ) pelo método de Newton- Raphson - Obtenção das renovações de ar por hora (RPH) C t i = C ext + G CO2 Q AN + C t i 1 C ext G CO2 Q AN e Q AN V t i t i 1 RPH = Q AN V C(t i ): Concentração de CO 2 [mg/m 3 ] no instante t i ; C(t i-1 ): Concentração de CO 2 [mg/m 3 ] no instante t i-1 ; C ext : Concentração de CO 2 [mg/m 3 ] no exterior; Q AN : Caudal de ar novo [m 3 /h]; G CO2 : Produção de CO 2 no interior [mg/h]; V: Volume do espaço [m 3 ]; t: tempo [min]; RPH: Renovações de ar por hora [h -1 ]; Verbeke e Cools, 1995; Boyer et al., 1999; CIBSE, 25

7 RPH [/h] resultados G5-S3/1 Em média: 1 < CO 2 < 3 mg/m 3 Ocupação: 1%-2% (3% e 7%) 6 RPH com aberturas e 1,2 RPH sem aberturas : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Início de aula: porta aberta (ocup.: 23%) Porta e janela abertas (ocup.: 6%) janela e clarabóias abertas (ocup.: 27%) Fim de aula: porta aberta (ocup.: 23%) 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: porta aberta (ocup.: 37%) janela e clarabóias abertas (ocup.: 3%) porta e clarabóias abertas (ocup.: 27%) Porta e janela abertas (ocup.: 3%) 9 Mar 19 Mar 5 Abr 2 Abr 18 Mai 28 Mai 9 Mar 19 Mar 5 Abr 2 Abr 18 Mai 28 Mai

8 RPH [/h] resultados G3-S5/1 Em média: 13 < CO 2 < 24 mg/m 3 Ocupação: 2% (4%) 3,2 RPH com aberturas e 1 RPH sem aberturas : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: porta aberta (ocup.: 39%) janela aberta (ocup.: 17%) 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: janela aberta (ocup.: 2%) janela e clarabóias abertas (ocup.: 16%) 7 Mar 22 Mar 2 Abr 18 Abr 16 Mai 3 Mai 7 Mar 21 Mar 2 Abr 18 Abr 16 Mai 3 Mai

9 RPH [/h] resultados 115 Em média: 2 < CO 2 < 6 mg/m 3 Ocupação: 4% (9%) 4 RPH com aberturas e 1,4 RPH sem aberturas : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Início de aula: porta aberta (ocup.: 5%) Porta e janela abertas (ocup.: 6%) Fim de aula: porta aberta (ocup.: 72%) Fim de aula: porta aberta (ocup.: 6%) 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Fim de aula: 2 janelas abertas (ocup.: 84%) 2 janelas abertas (ocup.: 4%) 5 Mar 2 Mar 3 Abr 16 Abr 14 Mai 29 Mai 5 Mar 2 Mar 3 Abr 16 Abr 14 Mai 29 Mai

10 RPH [/h] resultados 117 Em média: 25 < CO 2 < 4 mg/m 3 Ocupação: 2% (5%) 4 RPH com aberturas e 1,5 RPH sem aberturas : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: janelas e porta abertas (ocup.: 34%) Janela aberta (ocup.: 4%) 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 3 janelas e porta abertas (ocup.: 31%) 3 janelas abertas (ocup.: 2,8%) Fim de aula: porta aberta (ocup.: 51%) 6 Mar 22 Mar 4 Abr 17 Abr 17 Mai 31 Mai 6 Mar 22 Mar 4 Abr 17 Abr 17 Mai 31 Mai

11 gestão dos níveis de CO 2 Metodologia Q AN_mod_W = 9 A abertura U W Q AN_mod = Q AN_mod_W + Q AN_mod_T + Q AN_mod_I Q AN_mod_I = A L C s T C W U W 2 G CO2 = 17 A Du M n Q AN_mod_T = A abertura 3 C D T ext T int T int h abertura g A Du =, 22 Wb,425 Hb,725

12 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: gestão dos níveis de CO 2 Dados simulados G5-S3/1 G3-S5/ Mar 9 Mar 6 7 Mar 7 Mar 2 5 Mar 5 Mar 12 6 Mar 6 Mar Abr 2 Abr 6 18 Abr 18 Abr 2 16 Abr 16 Abr Abr 17 Abr Q AN_mod_T 6% 7 % 5% 6% 6% 8% * 6% 75% *

13 gestão dos níveis de CO 2 Avaliação dos dados simulados r = d = 1 N i=1 O i O S i S σ O σ S MG = e N i=1 N i=1 ln O ln S S i O i 2 S i O + O i O 2 Sala G5-S3/1 Parâmetro Valores Valor Ensaios aceitáveis ideal 9 Mar 19 Mar 5 Abr 2 Abr 18 Mai 28 Mai r MG > d Sala G3-S5/1 Parâmetro Valores Valor Ensaios aceitáveis ideal 7 Mar 22 Mar 2 Abr 18 Abr 16 Mai 3 Mai r MG > d Sala 115 Parâmetro Valores Valor Ensaios aceitáveis ideal 5 Mar 2 Mar 3 Abr 16 Abr 14 Mai 29 Mai r MG > d Sala 117 Parâmetro Valores Valor Ensaios aceitáveis ideal 6 Mar 22 Mar 4 Abr 17 Abr 17 Mai 31 Mai r MG > d

14 RPH [/h] gestão dos níveis de CO 2 Simulação de cenários 1 Volume: 9 m 3 Ocupantes: 25/25 (1%) Hb médio: 1,65 m Wb médio: 65 kg Temperatura: Interior: 22 ºC Exterior: 4 1 ºC CO 2 início: 72 mg/m 3 CO 2 exterior: 684 mg/m 3 Vento: 2 5 m/s Aberturas: 1 Janela (,8 m 2 ) Todo o período Dióxido de carbono 18 mg/m3 225 mg/m3 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Tempo 12 Renovações por hora : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Tempo Em média, 8 9 RPH

15 RPH [/h] gestão dos níveis de CO 2 Simulação de cenários 2 Volume: 18 m 3 Ocupantes: 15/3 (5%) Hb médio: 1,7 m Wb médio: 7 kg Temperatura: Interior: 21 ºC Exterior: 1 2 ºC CO 2 início: 85 mg/m 3 CO 2 exterior: 684 mg/m 3 Vento: 2 5 m/s Aberturas: 1 Janela (,53 m 2 ) 1 hora (11:) 1 Dióxido de carbono 18 mg/m3 225 mg/m : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Tempo 4 Renovações por hora 2 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Tempo Em média, 1 RPH

16 RPH [/h] gestão dos níveis de CO 2 Simulação de cenários 3 Volume: 12 m 3 Ocupantes: 22/38 (58%) Hb médio: 1,6 m Wb médio: 65 kg Temperatura: Interior: 23 ºC Exterior: 2 25 ºC CO 2 início: 684 mg/m 3 CO 2 exterior: 684 mg/m 3 Vento: < 2 m/s Aberturas: 3 Janelas (2,4 m 2 ) 4 hora Dióxido de carbono 18 mg/m3 225 mg/m3 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Tempo 12 Renovações por hora : 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: Tempo Em média, 4 e 1 RPH, com e sem aberturas

17 fim Ferramenta de Gestão dos Níveis de CO 2 Obrigado!

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