Os sistemas de condicionamento de ar exercem função importante em uma sala cirúrgica, que é proteger a ferida cirúrgica e os equipamentos estéreis dos microrganismos carreados pelo ar. Essa proteção é feita pelo controle simultâneo da movimentação e distribuição do ar, da temperatura, da umidade, da filtragem, das infiltrações de ar de outros setores, entre outros. Esses são fatores que afetam diretamente a quantidade de partículas aéreas presentes em uma sala cirúrgica. Dentro deste contexto, no presente trabalho foi desenvolvido um modelo matemático para predição da concentração de partículas em salas cirúrgicas e para determinação da importância relativa dos fatores que interferem na geração e remoção dessas partículas. O modelo proposto baseia-se no balanço de massa para o cálculo da concentração de partículas, que foi aplicado e validado com os dados obtidos em salas cirúrgicas com diferentes tipos de sistemas de condicionamento de ar. Nessas salas cirúrgicas foram realizadas medições de variáveis ambientais considerando diferentes situações que normalmente ocorrem na rotina de salas cirúrgicas. Para cada uma das condições analisadas, é proposto um determinado conjunto de parâmetros relativos ao ambiente, ao sistema de condicionamento de ar e às concentrações de partículas provenientes das diversas fontes, que são utilizados como dados de entrada no modelo. O modelo que está sendo proposto também pode ser utilizado como uma importante ferramenta para auxiliar na análise específica dos fatores que afetam tanto a geração como a remoção de partículas. / Air conditioning systems exert an important function in surgical rooms, to protect the surgical wound and the sterile equipments from airborne infected particles. This protection is achieved by means of a simultaneous control of the movement and distribution of the air, of the temperature, of the humidity, of the filtering, of air infiltrations from other sections etc. Those factors directly affect the amount of airborne particles present in a surgical room. Within this context, the present work aimed to develop a mathematical model for the prediction of particle concentrations in surgical rooms and for the determination of the relative importance of the factors that interfere in the generation and removal of those particles. The proposed model, based on mass balance for the calculation of the particle concentrations, has been applied and validated with the data obtained from different types of air conditioning systems in which the measurements were carried out, as well as with different conditions that commonly occur in the routine of surgical rooms. For each one of these conditions, a certain group of relative parameters is proposed to the environment, to the air conditioning system, and to the concentrations of particles originated from the different sources, which are used as input data to the model. The proposed model can also be used as an important tool to aid in the specific analysis of the factors that affect both particle generation and removal.

Os sistemas de condicionamento de ar exercem função importante em uma sala cirúrgica, que é proteger a ferida cirúrgica e os equipamentos estéreis dos microrganismos carreados pelo ar. Essa proteção é feita pelo controle simultâneo da movimentação e distribuição do ar, da temperatura, da umidade, da filtragem, das infiltrações de ar de outros setores, entre outros. Esses são fatores que afetam diretamente a quantidade de partículas aéreas presentes em uma sala cirúrgica. Dentro deste contexto, no presente trabalho foi desenvolvido um modelo matemático para predição da concentração de partículas em salas cirúrgicas e para determinação da importância relativa dos fatores que interferem na geração e remoção dessas partículas. O modelo proposto baseia-se no balanço de massa para o cálculo da concentração de partículas, que foi aplicado e validado com os dados obtidos em salas cirúrgicas com diferentes tipos de sistemas de condicionamento de ar. Nessas salas cirúrgicas foram realizadas medições de variáveis ambientais considerando diferentes situações que normalmente ocorrem na rotina de salas cirúrgicas. Para cada uma das condições analisadas, é proposto um determinado conjunto de parâmetros relativos ao ambiente, ao sistema de condicionamento de ar e às concentrações de partículas provenientes das diversas fontes, que são utilizados como dados de entrada no modelo. O modelo que está sendo proposto também pode ser utilizado como uma importante ferramenta para auxiliar na análise específica dos fatores que afetam tanto a geração como a remoção de partículas. / Air conditioning systems exert an important function in surgical rooms, to protect the surgical wound and the sterile equipments from airborne infected particles. This protection is achieved by means of a simultaneous control of the movement and distribution of the air, of the temperature, of the humidity, of the filtering, of air infiltrations from other sections etc. Those factors directly affect the amount of airborne particles present in a surgical room. Within this context, the present work aimed to develop a mathematical model for the prediction of particle concentrations in surgical rooms and for the determination of the relative importance of the factors that interfere in the generation and removal of those particles. The proposed model, based on mass balance for the calculation of the particle concentrations, has been applied and validated with the data obtained from different types of air conditioning systems in which the measurements were carried out, as well as with different conditions that commonly occur in the routine of surgical rooms. For each one of these conditions, a certain group of relative parameters is proposed to the environment, to the air conditioning system, and to the concentrations of particles originated from the different sources, which are used as input data to the model. The proposed model can also be used as an important tool to aid in the specific analysis of the factors that affect both particle generation and removal.

A disseminação de agentes infecciosos em ambientes interiores é um assunto de interesse da sociedade em geral e uma questão de saúde pública, tendo em vista os surtos recentes do vírus SARS, gripe suína, gripe aviária, etc. Em particular, o sistema com suprimento de ar individualizado têm se mostrado eficaz, atuando como barreira contra contaminação cruzada entre ocupantes. Diversas metodologias têm sido aplicadas nesses estudos, tal como gás traçador, geradores de partículas e simulação CFD, muitas vezes sem muito critério, ou com equipamentos e simulações excessivamente complexas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é desenvolver um processo robusto e com menor complexidade do que os utilizados atualmente para avaliar a dispersão de contaminantes aéreos em ambientes interiores. O processo desenvolvido é aplicado em um estudo de caso onde a influência de um sistema de ventilação personalizado de cabine de aeronave é avaliado sobre a ótica da infecção cruzada. O trabalho contempla a realização de atividades de simulação computacional (CFD) e medições experimentais no ambiente interno de uma cabine de avião (mock-up), onde os campos de velocidade do ar são medidos com Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV), partículas entre 2 e 10m são geradas com um gerador de aerossol e contadas com contadores ópticos portáteis. Obteve-se boa correlação entre os resultados numéricos e experimentais para o campo de velocidades e boa concordância qualitativa entre as contagens de partículas no experimento e nas simulações CFD Lagrangeanas. Observou-se, dentre outros aspectos, que a válvula gasper, tal como ensaiada no presente trabalho, contribui para a qualidade do ar na zona de respiração dos ocupantes sentados, promovendo um aumento nas taxas de deposição de partículas nas superfícies internas do mock-up. / The indoor dispersion of infections agents still concern the society, and has become a matter of public health, taken into account the outbreak of SARS in 2003, and the recent cases of influenza strains (H1N1, avian flu, SARS, etc). The use of personalized ventilation has improved the occupants\' air quality on recent evaluations, working as a contaminant spread barrier. Different kinds of methodologies are usually applied for those studies, such as tracer gas, particle generators and CFD simulations, sometimes without adequate criteria, or applying quite complex equipment and simulation methodologies such as transient analysis. Therefore, the main objective of the present work is to develop a robust method, and if possible less complicated than the current ones, to evaluate the dispersion of indoor airborne contaminants. Moreover, one\'s intend to apply the proposed method in a case study to evaluate the influence of a personalized ventilation system to the spread of indoor air contaminants. The study is composed by CFD simulations and experimental measurements inside an aircraft cabin mock-up, where the velocity and temperature field, as well as particle concentration are measured. Particle Image Velocimetry technique is used to analyse air flow velocities. Particles from 2 to 10µm are produced with aerosol generator and injected into the cabine. Finally, particle distributions are measured with hand held optical counters to evaluate air quality at the breathing zone. Good correlation between numerical and experimental results was obtained for velocity field, and adequate qualitative agreement was obtained for concentration field. One\'s conclude the investigated personalized ventilation system has improved the air quality around occupants breathing zone, mainly by increasing the deposition rates at the internal cabin surfaces.

A disseminação de agentes infecciosos em ambientes interiores é um assunto de interesse da sociedade em geral e uma questão de saúde pública, tendo em vista os surtos recentes do vírus SARS, gripe suína, gripe aviária, etc. Em particular, o sistema com suprimento de ar individualizado têm se mostrado eficaz, atuando como barreira contra contaminação cruzada entre ocupantes. Diversas metodologias têm sido aplicadas nesses estudos, tal como gás traçador, geradores de partículas e simulação CFD, muitas vezes sem muito critério, ou com equipamentos e simulações excessivamente complexas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é desenvolver um processo robusto e com menor complexidade do que os utilizados atualmente para avaliar a dispersão de contaminantes aéreos em ambientes interiores. O processo desenvolvido é aplicado em um estudo de caso onde a influência de um sistema de ventilação personalizado de cabine de aeronave é avaliado sobre a ótica da infecção cruzada. O trabalho contempla a realização de atividades de simulação computacional (CFD) e medições experimentais no ambiente interno de uma cabine de avião (mock-up), onde os campos de velocidade do ar são medidos com Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV), partículas entre 2 e 10m são geradas com um gerador de aerossol e contadas com contadores ópticos portáteis. Obteve-se boa correlação entre os resultados numéricos e experimentais para o campo de velocidades e boa concordância qualitativa entre as contagens de partículas no experimento e nas simulações CFD Lagrangeanas. Observou-se, dentre outros aspectos, que a válvula gasper, tal como ensaiada no presente trabalho, contribui para a qualidade do ar na zona de respiração dos ocupantes sentados, promovendo um aumento nas taxas de deposição de partículas nas superfícies internas do mock-up. / The indoor dispersion of infections agents still concern the society, and has become a matter of public health, taken into account the outbreak of SARS in 2003, and the recent cases of influenza strains (H1N1, avian flu, SARS, etc). The use of personalized ventilation has improved the occupants\' air quality on recent evaluations, working as a contaminant spread barrier. Different kinds of methodologies are usually applied for those studies, such as tracer gas, particle generators and CFD simulations, sometimes without adequate criteria, or applying quite complex equipment and simulation methodologies such as transient analysis. Therefore, the main objective of the present work is to develop a robust method, and if possible less complicated than the current ones, to evaluate the dispersion of indoor airborne contaminants. Moreover, one\'s intend to apply the proposed method in a case study to evaluate the influence of a personalized ventilation system to the spread of indoor air contaminants. The study is composed by CFD simulations and experimental measurements inside an aircraft cabin mock-up, where the velocity and temperature field, as well as particle concentration are measured. Particle Image Velocimetry technique is used to analyse air flow velocities. Particles from 2 to 10µm are produced with aerosol generator and injected into the cabine. Finally, particle distributions are measured with hand held optical counters to evaluate air quality at the breathing zone. Good correlation between numerical and experimental results was obtained for velocity field, and adequate qualitative agreement was obtained for concentration field. One\'s conclude the investigated personalized ventilation system has improved the air quality around occupants breathing zone, mainly by increasing the deposition rates at the internal cabin surfaces.