Palavras-chave: EDIFÍCIO ESCOLAR CONFORTO AMBIENTAL AVALIAÇÃO PÓS-OCUPAÇÃO GERENCIAMENTO DE AMBIENTES SISTEMA INFORMATIZADO.

Sistema Informatizado de Gerenciamento do Ambiente Escolar (SIGAE) como Instrumento à Melhoria do Conforto Ambiental Computer System of Management to Environment School (SIGAE) as Instrument of Improvement to Environment Comfort RENATA FACCIN Universidade Metodista de Piracicaba rfaccin@unimep.br DORIS C. C. K. KOWALTOWSKI Universidade Estadual de Campinas doris@fec.unicamp.br REGINA C. RUSCHEL Universidade Estadual de Campinas regina@fec.unicamp.br RESUMO Este trabalho apresenta a criação de um sistema informatizado de gerenciamento do ambiente educacional (SIGAE), objetivando colaborar com a melhoria do conforto ambiental em edifícios escolares e a realimentação de seus projetos arquitetônicos. Desenvolveu-se um processo de análise e automação dos dados extraídos de uma avaliação pós-ocupação (APO) executada em 15 escolas estaduais de ensino fundamental na cidade de Campinas, São Paulo. Construiu-se um banco de dados e elaborou-se um conjunto de consultas para uma avaliação dinâmica. Esse instrumento demonstrou ser um recurso ágil e facilitador do tratamento da complexidade dos dados disponíveis através da condição de síntese e cruzamento dos mesmos em grande quantidade. O SIGAE foi desenvolvido como um aplicativo específico para apoiar o gerenciamento de edifícios escolares, por meio do qual são facilmente acessadas, a partir da planta do edifício em AutoCAD, as informações sobre os ambientes inseridas no banco de dados, incluindo a identificação de problemas e propostas de intervenções a serem feitas para melhoria do conforto ambiental. Esse sistema apresenta-se como um instrumento de auxílio eficiente e útil para o gerenciamento de intervenções e o controle sistemático do ambiente educacional em relação ao conforto. Palavras-chave: EDIFÍCIO ESCOLAR CONFORTO AMBIENTAL AVALIAÇÃO PÓS-OCUPAÇÃO GERENCIAMENTO DE AMBIENTES SISTEMA INFORMATIZADO. ABSTRACT This work presents the development of a management computerized system of the environment school called SIGAE, aiming collaborate with the improvement of the environmental comfort in school buildings and the feedback of their architectural projects. Was developed an analysis and automation process for the data extracted from a post-occupancy evaluation (APO) executed at 15 high schools in the city of Campinas-SP, Brazil. A database was built and a group of consultations was elaborated for a dynamic evaluation. This instrument demonstrated to be an agile and facilitative resource for the treatment of the complexity of the data through the synthesis and crossing from this to large amount. The SIGAE is a specific application to assist in the management of the school buildings that starting from the plant of the buildings in AutoCAD, the information REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA V. 10, Nº 19 pp. 51-59 51

about the environment, inserted in the database, as accessed easily, including identification of problems and proposals of interventions in the environment to improve its comfort. This system is an efficient and useful instrument for the management of interventions and the systematic control of the educational environment comfort. Keywords: SCHOOL BUILDING ENVIRONMENTAL COMFORT POST-OCCUPANCY EVALUATION ENVIRONMEN- TAL MANAGEMENT COMPUTERIZED SYSTEM FACILITY MANAGEMENT. INTRODUÇÃO No sentido de buscar uma realimentação aos projetos arquitetônicos, estudos vêm sendo desenvolvidos com uma metodologia bastante detalhada para a investigação e o diagnóstico do ambiente construído, como a Avaliação Pós Ocupação (APO) (Bechtel, 1990). Porém, apenas o diagnóstico periódico do que ocorre no ambiente não é suficiente para alcançar as melhorias adequadas nem para conhecer o que está acontecendo no edifício de forma clara e atualizada. Outra forma de diagnóstico é o processo Facility Management, que é o gerenciamento de espaços físicos pelo qual busca-se resgatar e sustentar acontecimentos cotidianos dentro de uma qualidade ambiental e que permite reunir estratégias de interferências conforme as necessidades detectadas. No entanto, os problemas das escolas públicas transcendem as condições de gerenciamento oferecidas apenas por esses processos. É fundamental a criação de novos sistemas de apoio técnico. A partir da busca de soluções especificamente voltadas à administração das correções de problemas de conforto ambiental no ambiente escolar, o objetivo deste trabalho foi criar um sistema eficiente para o gerenciamento de intervenções construtivas e de melhorias de conforto ambiental, através da conexão entre as informações dos ambientes e a imagem do prédio, denominado Sistema Informatizado de Gerenciamento do Ambiente Escolar (SIGAE). As etapas do trabalho foram: 1. avaliar e analisar as condições de conforto ambiental em escolas de ensino fundamental; 2. criar um banco de dados (BD) com registros das informações sobre os ambiente; 3. pesquisar a satisfação dos usuários; 4. realizar as medições técnicas relacionadas ao conforto térmico, acústico, visual, ergonômico e funcional; e 5. elaborar registros gráficos em AutoCAD da planta simplificada do edifício. Foram utilizados neste estudo dados extraídos da APO na pesquisa Melhoria do Conforto Ambiental em Edificações Escolares Estaduais de Campinas, SP (Kowaltowski, 2001), através da qual foram avaliadas quinze escolas. O sistema aqui proposto disponibiliza de forma organizada e de fácil acesso as condições de desempenho do conforto ambiental no edifício, além de propor soluções de fácil execução aos problemas identificados, possibilitando autonomia nas intervenções e favorecendo o autocontrole no gerenciamento do ambiente escolar. As constantes melhorias evitam o acúmulo dos problemas, tornando possível uma maior humanização do espaço. O SIGAE apresenta-se também como um facilitador ao acesso e às trocas de informações entre entidades com uma mesma função, favorecendo a identificação de problemas e apontando soluções, evitando a repetição de erros com idéias que não deram certo. Além disso, o monitoramento de um histórico proporcionado pelo sistema servirá às próximas avaliações, o que propicia novos horizontes à imagem do ambiente escolar, auxiliando sobretudo novos projetos arquitetônicos com quantidade e qualidade de informações fundamentais ao conhecimento desse ambiente. 52 jan./jun. 2002

METODOLOGIA Para a criação do SIGAE, os dados extraídos na pesquisa de campo foram armazenados em um BD e as imagens gráficas das escolas, digitalizadas. Para a manipulação das informações, a ligação entre os dois tipos de informação é feita através de linguagem computacional específica, conforme descrito a seguir: através da APO, foram conhecidos os elementos que interferem no conforto ambiental, tanto do ponto de vista técnico quanto do da opinião do usuário. Eles foram priorizados, dimensionados e sistematizados. As informações geradas foram armazenadas em um banco de dados (Korth, 1988) no programa computacional Access, que permite a elaboração de consultas específicas no sentido de conhecer as condições atualizadas dos ambientes; cada edifício foi registrado, com sua implantação no terreno e planta(s) inserida(s) no AutoCAD 2000 (Brainerd, 1985), que recebe informações mediante parâmetros preestabelecidos em seus atributos (layers, cores, penas, carimbo, formatos etc.); para a junção do banco de dados às imagens do prédio, foi utilizado o programa computacional Visual Basic do AutoCAD 2000-VBA. A utilização da linguagem Visual Basic na criação desse sistema possibilita a visualização simultânea dos dados espaciais/gráficos e informações qualitativas e quantitativas dos ambientes; o SIGAE foi desenvolvido para a simulação neste trabalho usando os dados de uma das 15 escolas avaliadas, considerando que cada escola apresenta características construtivas e funcionais próprias e problemas específicos, necessitando tratamento individualizado. CONSTRUÇÃO DO BANCO DE DADOS O BD criado para o armazenamento e gerenciamento dos dados da pesquisa de campo é do tipo relacional, por possibilitar um ambiente adequado e eficiente ao uso a que se propõe a pesquisa. As bases de informações para a sua criação foram os sete tipos de questionários, através dos quais registraram-se opiniões (questionários 1, 2, 3, 4 e 5), medições e descrições (questionários 6 e 7) de conforto ambiental. Assim, os dados foram armazenados em tabelas, compostas por registros (linhas) e campos (colunas). Os dados das tabelas descrevem o assunto abordado em cada questionário. Essa categoria de BD permitiu a criação de relacionamentos de modo organizado, entre as informações alocadas em diferentes tabelas que se referem a um mesmo assunto, o que facilita a extração de consultas. Modelagem dos Dados Considerando que as escolas necessitam de sistemas de gerenciamento que lhes permitam fazer observações detalhadas e solucionar problemas específicos, o SIGAE foi estruturado para auxiliar no seu gerenciamento individual. Assim, foram feitos ajustes tanto no Modelo de Entidade e Relacionamento (MER), gerado inicialmente com todo o conteúdo extraído em campo das 15 escolas, quanto no BD, restringindo o seu conteúdo aos dados pertinentes à escola escolhida para a simulação, o que alterou as relações entre as tabelas nele inseridas. No Modelo de Entidade e Relacionamento referente às 15 instituições investigadas, o nível de abstração para sua elaboração ou seja, como foram representadas de forma abstrata no BD as informações do mundo real partiu da classificação dos dados coletados em três categorias: descrição, opinião e medição. Três ambientes foram descritos: sanitários, escolas e salas de aula. Coletou-se a opinião ambiental do diretor, dos funcionários, dos professores, dos alunos alfabetizados e não alfabetizados e realizou-se medições acústicas, térmicas e de iluminação nas salas de aula e pátio. No ajuste do MER para o Modelo Entidade e Relacionamento da Escola Simulada (MERES), foram feitas algumas modificações que geraram o relacionamento entre as informações coletadas, conforme apresentado na figura 1. Nota-se que existe uma relação 1:n entre ambiente e opinião de REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA V. 10, Nº 19 pp. 51-59 53

usuários (professores, alunos e funcionários); 1:1 entre ambiente e opinião de diretor; 1:n entre ambiente e problemas, aspectos positivos e aspectos negativos; 1:n entre ambiente e medições técnicas de acústica, térmica e iluminação. Fig. 1. Diagrama do Modelo Entidade e Relacionamento da Escola Simulada-meres. n Desenvolvimento do Banco de Dados As tabelas foram criadas a partir do modo estrutura do Access, que primeiramente permite criar a estrutura de cada tabela para depois cadastrar os dados. Por exemplo, as tabelas criadas possuem no nome do campo ambiente e no tipo de dados texto. Esse registro passou a ser a chave primária de todas as tabelas. A chave primária permite a identificação única de cada registro em uma tabela, considerada como índice principal, e é utilizada para associar dados entre tabelas. Os demais registros de cada tabela foram criados de acordo com os tipos de informações a serem inseridas. Para cada registro criado em cada uma das tabelas, foram definidos, através das propriedades do campo, os parâmetros pertinentes aos diversos tipos de informações, de forma a serem aceitos apenas esses parâmetros quando o digitador inserir os dados, diminuindo, assim, a margem de erros. Para facilitar a inserção dos dados no banco, utilizaram-se os recursos do Access para a elaboração de formulários, aproximando-os o máximo possível da seqüência de cada questionário utilizado na pesquisa de campo. As tabelas e formulários de medições sofreram acréscimo de registros de informações técnicas calculadas a partir do levantamento de campo, fundamentais às consultas. Todos esses registros possuem tipo de dados número, posteriormente inseridos nas tabelas via formulários. As consultas foram predefinidas de forma a facilitar a extração de informações da APO, através do Sistema Relacional de Banco de Dados (SRBD). Foram feitos a interpretação tanto da avaliação técnica quanto da investigação da opinião dos usuários e o cruzamento dessas informações. Por meio do conjunto de consultas gerado, pode-se obter o diagnóstico do desempenho do edifício relativo ao conforto ambiental, a opinião dos usuários, dados sobre diversos materiais e outros. 54 jan./jun. 2002

ESTRUTURA DAS PROPOSTAS DE SOLUÇÕES NO SIGAE O princípio do sistema é proporcionar cinco categorias de informações: pedagógicas, dados físicos dos ambientes, opiniões dos usuários, medições técnicas dos ambientes e avaliações técnicas. No SIGAE, todas as categorias foram programadas utilizando-se dos dados inseridos previamente no BD do Access. Porém, as quatro primeiras apenas extraem e apresentam as informações que estão dentro de campos das tabelas. Na categoria avaliações técnicas, por se tratar da proposta de soluções aos problemas dos ambientes, foi necessário elaborar relacionamentos entre os dados através de programação computacional, o que exigiu análises específicas. Assim, buscou-se nos resultados da pesquisa de campo a gama de problemas relevantes identificados, nas normas técnicas, os parâmetros de referência de conforto e, no BD, os dados nele contidos para utilização no SIGAE. A proposta de soluções restringiu-se aos problemas de conforto ambiental que aparecem mais freqüentemente em todas as escolas da amostra, que são: em conforto acústico, o Nível de Pressão Sonora (NPS) elevado devido a ruídos externos ao ambiente, a ruídos de ambientes adjacentes, a ruídos internos, e o Tempo de Reverberação elevado; em conforto térmico, ambientes muito quentes no verão e frios no inverno; em conforto visual, o baixo nível de iluminação e o ofuscamento nos ambientes; e em funcionalidade, a insuficiência de ambientes, a utilização de ambientes improvisados, a superlotação, o mobiliário inadequado à estatura dos alunos e a falta de equipamentos didáticos. Os parâmetros estabelecidos para servir como referência na programação do SIGAE foram os seguintes: conforto acústico: o nível de ruído aceitável em escolas de 50 db(a) para salas de aula (NBR 10152), o Tempo de Reverberação (NB-101) de 0.45 segundos para as salas de aula ( 150m 3 ) e de 1.0 segundo para pátio ( 500m 3 ); conforto térmico: para o verão, temperatura de 23 a 25ºC e UR de 40 a 60%, e para o inverno, temperatura de 20 a 22ºC e UR de 35 a 65% (NBR 6401); conforto visual: nível de iluminação de 300 lux para sala de aula e 150 lux para pátio (NB-57); funcionalidade: áreas de 1,5 m 2 por aluno (Neufert, 1981). Dessa forma, os algoritmos do sistema foram estruturados para comparar os resultados das medições técnicas contidos no BD do Access com os parâmetros de referência obtidos das normas técnicas e da literatura. A partir do resultado dessa comparação, a programação identifica ou não a existência de problemas relativos aos aspectos de conforto e, caso haja, apresenta sugestões de soluções de fácil entendimento e aplicação pelo usuário final, de acordo com o esquema apresentado na figura 2. Fig. 2. Esquema estrutural dos algoritmos de avaliações técnicas. REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA V. 10, Nº 19 pp. 51-59 55

CONSTRUÇÃO DO SIGAE VIA VBA O SIGAE foi elaborado a partir do VBA no programa AutoCAD2000 e inicia-se pela tela do AutoCAD. A ligação entre a imagem gráfica e os dados armazenados no BD foi feita através da programação em VBA, que usou as coordenadas do AutoCAD para delimitar a área de cada ambiente na planta do prédio. Foram elaborados 27 formulários, que apresentam o conteúdo do sistema. O formulário frminformaçõessobreambiente, criado através do controle Multipage do VBA, disponibiliza simultaneamente cinco diferentes categorias de informações, denominadas pedagógicas, físicas, opiniões, medições e avaliação. Cada categoria é consultada individualmente. Os ambientes que receberam medições técnicas foram: escola, salas de aula, pátio e corredores. Cada ambiente acionado na planta habilita as categorias que contêm informações pertinentes a ele, pois nem todos os ambientes possuem dados em todas as categorias. As informações pedagógicas referem-se a: número de alunos por turma, número de professores, número de assistentes, materiais escolares, equipamentos, se há vegetação e livros. As informações físicas relacionam-se a: dimensões, tipos de materiais construtivos, cor(es) do ambiente, sistema de iluminação, elementos de proteção solar, arranjo físico e ventilação do ambiente. As informações sobre opiniões dos usuários (professores, alunos, alunos não alfabetizados, diretor e funcionário) tratam dos seguintes aspectos de conforto: acústico, térmico, visual e funcionalidade. As informações de medições técnicas aludem a: acústica nível de pressão sonora e tempo de reverberação; térmica temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido, temperatura radiante e porcentagem estimada de insatisfeitos; e iluminação nível de iluminação e fator de uniformidade. Utilizaram-se os recursos disponibilizados no VBA para a elaboração de todos os formulários no SIGAE. Os que apresentam as respostas específicas de cada categoria pertinentes aos ambientes avaliados foram elaborados de forma personalizada, levando em conta suas peculiaridades. Considerando a forma como foi medido tecnicamente cada ambiente através da APO e as condições de cada tipo de medição individual, de acordo com suas particularidades, foram elaborados vários modelos de formulários, para que pudessem apresentar de maneira apropriada os dados contidos no BD, permitindo o acesso às informações necessárias a uma avaliação correta do conjunto do edifício. Dessa forma, cada tipo de informação é obtido do sistema através de formulários específicos, conforme se apresenta, como exemplo, na figura 3 para o caso do conforto acústico. Depois de acionado, na planta em AutoCAD, o ambiente o qual se deseja obter as informações, o sistema apresenta um formulário em que deve ser feita a escolha quanto à condição do ambiente (com ou sem equipamento(s) ligado), pois os equipamentos são grandes responsáveis pelo ruído interno. Assim, o segundo formulário apresenta os seguintes dados: tipos de equipamentos existentes na sala; fontes de ruídos externas; NPS em três pontos da sala (centro, porta e janela) e três diferentes horários (8h, 12h e 16h); e tempo de reverberação, em segundos. Nessa categoria, as informações são transferidas para a tela como estão no BD. Já a estrutura dos formulários da categoria avaliações técnicas é constituída de medição, avaliação, causa e solução. A programação procura no BD as medidas mais críticas, entre os diversos valores existentes. Essa medida depois é comparada com os parâmetros de referências, apontando a existência ou não de problemas. Havendo problemas, o campo destinado às soluções apresenta recomendações, conforme exemplificam as figuras 4 e 5 do SIGAE. 56 jan./jun. 2002

Fig. 3. Formulários frmopcaoacusticaescola e frmacusticaescola. Fig. 4. Formulário frmavaopçãotermicasala. Após ser acionado o ambiente desejado, o formulário oferece as alternativas de investigação acústica, térmica, iluminação ou funcionalidade, separadamente. Optando-se por térmica, por exemplo, é possível investigar verão ou inverno. Na seqüência, apresenta-se o formulário que contém Temperatura de Bulbo Seco e uma avaliação qualitativa preestabelecida no sistema. Dependendo da situação, ele indica soluções de intervenções físicas simples, como a colocação de forro ou material isolante térmico na cobertura. REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA V. 10, Nº 19 pp. 51-59 57

Fig. 5. Formulário frmavatermicasalaverao. CONCLUSÕES A construção do SIGAE com a conexão entre o BD e o registro gráfico do edifício em Auto- CAD apresenta-se como um sistema de auxílio eficiente e útil para o gerenciamento de intervenções e o controle sistemático do ambiente educacional em relação ao conforto ambiental, por possibilitar, simultaneamente, a localização de um determinado ambiente pela planta do edifício e a visualização de informações relevantes ao seu desempenho. Isso cria um vínculo dinâmico de vistoria das condições ambientais, facilmente acessado pela comunidade escolar, favorecendo a autonomia no gerenciamento dos espaços construídos. A consciência dos efeitos causados pelas intervenções adotadas aumenta a precisão na tomada de decisões e possibilita uma maior interação entre a população e o ambiente. A grande quantidade de informações obtidas através da APO, quando aplicada a um sistema informatizado de BD, demonstrou ser um instrumento que potencializa a análise dos resultados da avaliação, através da ampliação das possibilidades de relacionamentos e comparações entre dados. Além disso, o seu dinamismo é garantido pela possibilidade de inserção de dados de novas APOs, permitindo adequação às diferentes necessidades das atividades humanas, didáticas e comunitárias. A programação também permite o acréscimo de novas soluções. Considerando a carência dos espaços educacionais quanto ao conforto ambiental, as soluções propostas no SIGAE trarão um grande auxílio ao usuário final do sistema, pois este último visa a autonomia de gerenciamento. As soluções que implicam complexidades e exigem a participação de especialistas na tomada de decisões não foram consideradas. As soluções dos problemas de conforto ambiental identificados nas escolas são relevantes ao bom desempenho do edifício. Nesse sentido, o SIGAE pode ser ajustado para superar as limitações até agora encontradas quanto às soluções. Para tanto, deve contar também com a adequação da metodologia das APOs para criar, sistematicamente, variedades de relações diretas entre problemas, causas e soluções. Isso amplifica a eficácia do sistema. 58 jan./jun. 2002

Finalmente, deve-se frisar que, embora o SIGAE tenha sido desenvolvido neste trabalho para uma escola específica, a estrutura do sistema permite sua utilização em qualquer unidade educacional, desde que seus dados sejam devidamente inseridos no programa. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRAINERD, H.R. Computer-aided drafting/design can greatly enhance facility planners' effectiveness. In: MCKIN- LEY, C. & LISTON, L.L. (ed.). Facility Planning Technology. Nova York, 1985, pp. 734-738. KORTH, F.H. & SILBERSCHATZ, A. Database System Concepts. Austin: McGraw-Hill International Editions, 1988. KOWALTOWSKI, D.C.C.K. PINA, S.A.M.G.; FÁVERO, E.; BORGES, F.; SASAKI, L.C.; BERTOTI, S.R. e RUS- CHEL, R.C. Melhoria de conforto ambiental em edificações escolares estaduais de Campinas. Campinas: Faculdade de Engenharia Civil, Unicamp, 2001. [Relatório científico, processos FAPESP n.º 97/02.563-8 e 98/03.453-4]. MICHELSON, W. BECHTEL, Robert B.; MARANS, Robert W.; MICHELSON, William. Methods in Environmental and Behavioral Research. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1990. NEUFERT, E. Arte de Projetar em Arquitetura. 7.ª ed. São Paulo: Gustavo Gilli do Brasil, 1981. REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA V. 10, Nº 19 pp. 51-59 59

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