A aplicação de sistemas de climatização com distribuição de ar pelo piso tem aumentado em países desenvolvidos, o que também tem ocorrido no Brasil. Em paralelo, tem crescido o interesse pela qualidade do ar interior e os seus efeitos no bem estar, saúde e produtividade dos ocupantes de uma edificação. Diversos estudos têm apontado para as vantagens deste sistema em relação à remoção de contaminantes do ambiente interior. Este sistema tem figurado nos programas de certificação ambiental de edificações como uma alternativa vantajosa para a melhoria da qualidade do ar interior e o conforto térmico com preservação da eficiência energética, recebendo pontuação adicional. Com o crescente interesse por este tipo de sistema, estudos que aprimorem o seu projeto visando à melhor eficiência global mostram-se essenciais. Este estudo tem como principal objetivo verificar experimentalmente a contribuição de um sistema de climatização com distribuição de ar pelo piso para a qualidade do ar interior de um ambiente, sendo este uma sala de aula para 48 alunos situada no Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, em condições reais de uso. Para isso, foram medidas as concentrações de partículas em suspensão na zona de respiração para pessoas sentadas (a 1,10 m do piso), e no retorno do ar (a 2,60 m do piso) simultaneamente, sob seis diferentes valores de temperatura do ar na zona ocupada (a 0,60 m do piso), previamente escolhidos. Estas concentrações permitiram o cálculo e a análise do índice de efetividade na remoção de contaminantes IERC no ambiente, para partículas e CO2 (segunda etapa das medições). Simultaneamente, foram realizadas medições de variáveis de conforto térmico no ambiente, temperatura do ar e velocidade do ar, em seis diferentes alturas e quatorze pontos do ambiente. As baixas concentrações de partículas em suspensão (inferiores a 0,035 mg/m³) mostraram que este sistema não dispersa contaminantes no ar interior. Os IERC próximos ou superiores à unidade em todas as condições de operação do sistema, tanto para partículas em suspensão como para CO2, comprovaram a sua eficiência na remoção de contaminantes do ambiente interior. / The use of underfloor air distribution (UFAD) systems is growing in developed countries, and this is also observed in Brazil. Besides, the interest in indoor air quality and its effects on the well being, health and productivity of the occupants in a building is an important issue nowadays. Many studies have related the advantages of UFAD systems in removing indoor air contaminants from the ambient as compared to overhead systems. In the building certification systems, they figure as good alternatives to promote better indoor air quality and thermal comfort, preserving energy efficiency, which corresponds to additional points. With the expanding interest in this technology, studies that enhance its project, keeping as a goal its global efficiency, are very welcome. The aim is to experimentally verify the contribution of an UFAD system to the indoor air quality of a classroom used by 48 students at the Civil Construction Department of the Engineering School of the University of São Paulo Brazil. The study has been conducted in a non-steady state condition. In order to perform this evaluation, the levels of indoor air-borne particles were measured at the breathing zone for seated people (1.10m from the ground), and at the exhaust (2.60m from the ground) simultaneously, under six different pre-defined values of air temperature at the occupied zone (0.60m from the ground). These concentration levels have allowed calculating the contaminant removal effectiveness index, CRE, in many points of the ambient. A similar analysis was developed for the concentrations of CO2 in the second part of the experiment. At the same time, the air temperature and air velocity were measured in six different levels and at fourteen points of the ambient. The low concentration levels of total suspension particle (under 0.035 mg/m³) have shown that this system doesn\'t disperse air contaminants indoors. The CRE indexes near or above 1.0, for both total suspension particle and CO2, have confirmed the ventilation effectiveness of this underfloor air distribution system under all the operational conditions.

Nos últimos anos, devido à crescente preocupação com a sustentabilidade, foram despendidos mundialmente grandes esforços para a redução do consumo de energia pelos sistemas prediais. Em países tropicais como o Brasil, a ventilação natural é uma maneira efetiva e econômica para melhorar o conforto térmico dentro de habitações. Ela contribui para diminuir o uso do condicionamento de ar e renovar o ar da edificação, ajudando a reduzir as chances de se ter a Síndrome do Edifício Doente (Sick Building Syndrome SBS) e melhorando a qualidade do ar interno (Indoor Air Quality IAQ). Para tirar proveito destas vantagens da ventilação natural, o comportamento do fluxo de ar dentro da edificação deve ser analisado considerando o clima local. Existem diversos códigos computacionais baseados na Dinâmica de Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics CFD) que podem ser utilizados para esta finalidade, no entanto, o CFD é um campo que requer conhecimentos altamente especializados e experiência prática para se obter bons resultados e este conhecimento geralmente está além da formação da maioria dos engenheiros e arquitetos. Com base nas dificuldades listadas e na necessidade de complementar a formação de engenheiros e arquitetos nesta área do conhecimento, este trabalho está focado em dois objetivos: o primeiro é implementar um simulador numérico computacional baseado no algoritmo Solution Algorithm for Transient Fluid Flows SOLA e as condições de contorno necessárias para a simulação da ventilação, sendo que a validação do simulador foi realizada por comparação com resultados numéricos e experimentais existentes na literatura. O segundo objetivo é propor uma ferramenta prática para a análise da ventilação natural na fase de projeto, com uma abordagem baseada na teoria de sistemas nebulosos, para identificar as melhores configurações de aberturas para um dado leiaute. Para isto, adotou-se a idéia utilizada por Givoni em seu estudo experimental: o espaço interno de uma sala é dividido em subdomínios onde a velocidade média do ar, sob diversas configurações de aberturas, é registrada. Como as velocidades médias refletem bem a eficácia da ventilação no subdomínio, elas formam a base para a definição espacial da função de pertinência para boa circulação de ar dentro da sala, considerando cada configuração de abertura. No entanto, ao invés de usar resultados experimentais, uma série de simulações computacionais baseadas em CFD, foram executadas para compor um banco de dados para avaliação das funções de pertinência. Por outro lado, temos o leiaute, que é produzido durante a concepção do projeto. Na medida em que o leiaute provê as informações para elaborar os requisitos do fluxo de ar, a função de pertinência relacionada ao fluxo de ar em cada subdomínio deve ser avaliada baseada no leiaute e nos requisitos do usuário. Acertando os requisitos providos pelo leiaute com a eficácia do fluxo de ar provido pela configuração de abertura, pode ser identificada a configuração que melhor se adapta ao leiaute. Nos casos analisados neste trabalho, o método mostrou-se promissor, indicando a configuração típica que melhor atende aos requisitos de projeto com uma boa conformidade com os resultados obtidos pela simulação da sala completa, incluindo a mobília. / In the last years, due to the concerns on sustainability, a great effort in energy saving of building systems is being carried out worldwide. In tropical countries such as Brazil, the natural ventilation is an effective and economical option to improve thermal comfort inside the dwellings, to avoid the use of costly HVAC systems, and to renew the indoor air, contributing to mitigate the Sick Building Syndrome (SBS) and to improve the Indoor Air Quality (IAQ). In order to take advantage of the natural ventilation, the behaviors of the airflow inside the buildings must be analyzed considering the local climate. There are many computer simulation codes based on Computational Fluid Dynamics (CFD) that may be adopted for this purpose, however, CFD is a field that requires highly specialized knowledge and experience to achieve good results and this expertise, which is needed to obtain reliable numerical results, is generally beyond the formation of the most part of architects and engineers. Owing to these difficulties and on the necessity to form engineers and architects in this area of knowledge, this work is focused in two main objectives: The first one is to implement a numeric computational simulation program based on Solution Algorithm for Transient Fluid Flows (SOLA) and the boundary conditions needed to simulate ventilation. The validation of the code is made by comparing the numerical results with results obtained using numerical or experimental methods published by other authors. The second objective is to propose a practical tool for the analysis of natural ventilation in the design of dwellings, with an approach based on the concepts of the Fuzzy Systems Theory to identify the best configurations of the openings for a given layout. For this, the idea used by Givonis experimental study is adopted: the inner space of a room is divided in sub-domains whose mean air velocities under different opening configurations are recorded. As the mean velocities reflect very well the effectiveness of the ventilation in the sub-domain, they form the basis for the definition of spatial distribution of the membership function for good air circulation inside the room concerning each opening configuration. However, instead of the experimental ones, a series of computer simulations were carried out to build a database for the assessment of the membership functions. On the other hand, we have the sketch of the layout, which is produced during the conceptual stage of design. As the layout provides the information about the requirements for the airflow, the membership function regarding the desirable air flow for each sub-domain might be assessed based on the layout and considering the user\'s requirements. By matching the requirements provided by the layout with the effectiveness of the airflow provided by the opening configurations, the opening configuration that best fits the layout can be identified. In the cases analyzed in this work, the method shows promising results. The typical configuration that best fits the design requirements with a good conformity with the results was obtained by full room simulation, including the furniture.

The elderly population is sensitive to damages caused by air pollution on health. They spend relatively more time indoors, however there is limited information on the air quality they breathe inside their residences. The objectives of this work are to characterise mass of sizesegregated particulate matter (PM) in elderly residences in Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP) in Brazil; assess the meteorological parameters influence; evaluate the indoor and outdoor relationship of PM; quantify the ions, trace elements and black carbon (rBC) in quasi-ultrafine particles (qUFP) and identify their sources, and estimate the respiratory deposition doses (RDD). To achieve these objectives, we measured during 24 hours the mass concentrations of PM in differents sizes (102.5, 2.51.0, 1.00.5, 0.50.25 and <0.25 µm (PM0.25, qUFP) in 59 elderly residences in MASP using a Personal Cascade Impactor Sampler. The PM10 is the sum of all size and PM2.5 is PM10 less PM102.5. The PM2.5 and PM0.25 contributed 78% and 38% of total PM10, respectively. About 77% and 40% of the residences had higher PM2.5 and PM10 than those in outdoor environments. About 13 and 43% of the measurements exceeded the World Health Organization (WHO) guidelines for PM10 and PM2.5, respectively. The PM0.25 exceeded the WHO guideline for PM2.5 in 8.3% of residences. Residences with higher PM concentration in all size bins are predominantly near the heavy traffic areas during the nonprecipitation days. About 68% of residences have the highest mass concentration in PM0.25. We analysed ions by chromatography, trace elements by x-ray fluorescence and rBC by reflectance. The major of ions concentrations in qUFP were found to be SO42- and NH4+, and the major trace elements were Si and Fe. Around 26% of the qUFP is rBC. Some residences have a high concentration of the toxic heavy metals Cu, Ni, Pb and Cr. We identified 6 dominant sources of the indoor qUFP by positive matrix factorization: vehicular emission (57%), secondary inorganic aerosol (21%), soil and construction (7%), wall painting (7%), cooking (5%) and industry (3%). The RDD for coarse and fine particles were found to be 20% and 24.6% higher for male than female elderly during seated position, respectively. The maximum RDD of qUFP and rBC are in the tracheobronchial part. It is important the control of PM sources in the elderly residences to limit adverse health effects of PM, especially fine particles. We suggest consider the rBC as one regulated air pollutant in terms of public control actions for air quality improvement in MASP. / A população idosa é sensível aos riscos da poluição do ar à saúde. Os idosos passam mais tempo dentro de suas casas, mas há pouca informação sobre a qualidade do ar dentro de suas residências. Os objetivos deste trabalho são caracterizar a massa do material particulado (PM) de diferentes tamanhos em residências de idosos na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) no Brasil; avaliar a influência dos parâmetros meteorológicos e a relação entre PM de ambiente interno e externo; quantificar os íons, elementos traços e black carbon (rBC) em partículas quasi-ultrafinas (qUFP) e identificar suas fontes, e estimar as doses de deposição de PM no trato respiratório (RDD). Para alcançar esses objetivos, medimos durante 24 horas as concentrações em massa de PM nos tamanhos 10-2,5; 2,5-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25 e <0,25 m (PM0.25, qUFP) em 59 residências de idosos na RMSP usando o Personal Cascade Impactor Sampler. O PM10 é a soma da massa em todos os tamanhos e PM2.5 é o PM10 menos o PM10-2.5. O PM2.5 e PM0.25 contribuíram com 78% e 38% do total de PM10, respectivamente. Cerca de 77% e 40% das residências apresentaram maior concentração de PM2.5 e PM10 do que aqueles em ambientes externos. Cerca de 13 e 43% das medidas excederam as diretrizes da Organização Mundial de Saúde (OMS) para PM10 e PM2.5, respectivamente. O PM0.25 excedeu o limiar da OMS para PM2.5 em 8.3% das residências. As residências com maior concentração de PM em todos os tamanhos estão próximas das áreas de intenso tráfego veicular e não houve precipitação durante a medição. Cerca de 68% das residências têm a maior concentração de massa em PM0.25. Analisamos os íons por cromatografia, elementos traços por fluorescência de raios-x e rBC por reflectância. A maior concentração de íons em qUFP foi SO42- e NH4+, e os principais elementos traços foram Si e Fe. Cerca de 26% do qUFP é rBC. Algumas residências têm uma alta concentração dos metais pesados tóxicos Cu, Ni, Pb e Cr. Identificou-se 6 fontes de qUFP por fatoração de matriz positiva: emissão de veículos (57%), aerossol inorgânico secundário (21%), solo e construção (7%), pintura de parede (7%), cozimento (5%) e indústria (3%). O RDD para PM10-2.5 e PM2.5 foi 20% e 24,6% maior para homens do que mulheres enquanto sentados, respectivamente. O RDD máximo de qUFP e rBC foi na parte traqueobrônquica. É importante o controle de fontes de PM nas residências de idosos para limitar os efeitos adversos à saúde, especialmente partículas finas. Sugerimos considerar o rBC como um poluente atmosférico regulado em termos de ações de controle público para a melhoria da qualidade do ar na RMSP.

Com a tendência em se construírem edifícios selados por motivos de climatização, controle de ruído e estéticos, acabou provocando um aumento nos casos de problemas relacionados à qualidade do ar de interiores (QAI) de tais ambientes. Os principais problemas relacionados à má qualidade do ar interno são a ventilação inadequada (maior parte dos casos), seguido de contaminantes do ar externo, contaminantes do ar interno (gerados internamente) e, em menor escala, materiais de construção e micro-organismos. No caso específico de uma edificação hospitalar, a qualidade do ar pode exercer uma influência direta e significativa na ocorrência de infecções hospitalares. O nível de contaminação é influenciado principalmente pelo tipo de sistema de condicionamento de ar. Daí a necessidade de um controle intenso dos contaminantes presentes no ar desse local. Assim, os sistemas de distribuição de ar desempenham uma tarefa fundamental em uma sala cirúrgica para a garantia da segurança e conforto térmico ao paciente, equipe cirúrgica. O retorno de ar também exerce uma função muito importante na eliminação do ar contaminado gerado no interior de uma sala cirúrgica. Esse retorno ocorre através das chamadas grelhas de retorno. Dado à limitação dos estudos analíticos e o alto custo das investigações experimentais, é grande relevância uma investigação numérico-computacional do escoamento do ar de uma sala cirúrgica, visando analisar o comportamento do fluxo de ar e da temperatura do ar. O foco desse trabalho é verificar, via simulação computacional em CFD (Computational Fluid Dynamics), a efetividade do sistema de distribuição de ar usado em centros cirúrgicos no que diz respeito ao controle do ar, com o intuito de se alcançar uma qualidade do ar adequada. Para validar o modelo computacional, realizou-se também a parte experimental, na qual foram feitas medições e coletas de dados em campo para comparação com os resultados das simulações. O estudo de caso considerado nesse trabalho foi uma das salas do centro cirúrgico do Hospital Universitário (HU) da Universidade de São Paulo. / Due the trend to construct sealed buildings for air conditioning purposes, noise control and aesthetics, problems regarding interior air quality (IAQ) of such environments have been occured. The main issues related to bad indoor air quality are inadequate ventilation (most part of the cases), followed by outdoor air contaminants, indoor air contaminants (internally generated) and, in a smaller scale, construction materials and microorganisms. In the specific case of a hospital building, air quality can have a direct and significant influence on the occurrence of nosocomial infections. The level of contamination is mainly influenced type air conditioning system. Hence the need for intensive control of contaminants in local air. Therefore, the air distribution systems play a fundamental task inside a surgical room for safety and thermal comfort of the patient and surgical team. The return air also plays a very important role in eliminating contaminated air generated within an operating room. This return takes place through so-called return grills. Due to the limitation of analytical studies and the high cost of experimental research, it is very relevant a numerical-computational investigation of the air flow of an operating room in order to analyze the air flow behavior and the air temperature. The focus of this study is to verify, via computer simulation based on CFD (Computational Fluid Dynamics), the effectiveness of the air distribution system used in surgical centers regarding the control of air, in order to achieve a proper quality of air. To validate the computer model, field measurements have been carried out and data have been collected for comparison with the simulation results. The case study to be considered for this project is the surgical room of the University Hospital of the University of São Paulo.

A qualidade do ar é um importante indicador de saúde ambiental, sendo o seu monitoramento contínuo necessário. Apesar da relevância do tema, há muitos países em que os limites de exposição para agentes biológicos ainda não foram estabelecidos ou foram definidos de forma inadequada, podendo comprometer a qualidade ambiental. Os ambientes hospitalares, assim como as salas de necropsia podem apresentar problemas de contaminação do ar por agentes microbiológicos, necessitando de monitoramento contínuo a fim de evitar a ocorrência de doenças nos trabalhadores e na população em geral. Este estudo realizou a avaliação microbiológica do ar em hospitais públicos e IMLs da região metropolitana do Rio de Janeiro em salas cirúrgicas e de necropsia. A pesquisa exploratória e descritiva baseou-se em levantamento bibliográfico e investigação de campo, através de estudos de casos. Os dados foram obtidos por meio de entrevistas e observação direta nos locais de trabalho, onde foram realizadas as avaliações microbiológicas do ar. As variações em salas cirúrgicas para bactérias e fungos foram respectivamente de 14,99 ufc/m3 88,29 ufc/m3 e de 45,93 ufc/m3 - 742,09 ufc/m3. Já nas salas de necropsia os valores para bactérias e fungos variaram respectivamente de 18,96 ufc/m3 54,9 ufc/m3 e de 144,87 ufc/m3 - 1152,01 ufc/m3. Foram identificados tanto no ambiente cirúrgico como nas salas de necropsia a presença dos seguintes fungos: Aspergillus sp., Neurospora sp., Penicillium sp., Fusarium sp., Cladosporium sp., Curvularia sp., e Trichoderma sp. Já em relação às bactérias foram identificadas as presenças de Staphilococcus sp., Streptococcus sp. e Micrococcus sp. Foram traçadas recomendações para melhoria da qualidade ambiental e do ar. Os resultados indicaram que os valores são elevados quando comparados com as recomendações das normas internacionais. Foram encontrados valores inferiores aos sugeridos pela CP n. 109 da ANVISA. A presença de microrganismos patogênicos sugere adoção de medidas de controle ambiental. O estudo apontou a necessidade urgente do estabelecimento de valores de referência para ambientes hospitalares no Brasil a fim de garantir condições seguras que não venham a comprometer a saúde dos pacientes e profissionais de saúde envolvidos. / The indoor air quality is an important environmental health indicator and yours continuous monitoring is necessary. Its depends on, among other factors, of the biological agents exposure limits fixing. Despite this topic relevance, in many countries, the biological exposure limits still dont exist or were inadequately defined. What can compromise the environmental quality. The hospital environments just as the necropsies rooms can have indoor air contamination problems caused by microbiological agents and needs to have continuous monitoring to avoid the occurrence of diseases in the workers and in the overall population. This study realized a microbiological indoor air assessment at surgical rooms of three public hospitals and autopsies rooms of two IMLs located in the city of Rio de Janeiro. The study was descriptive and exploratory based on bibliographic review and camping research though study cases. Data were obtained from interviews with the health workers and cleaning team and direct observation at the selected workplaces. The fungal and bacteria variation in surgical room and autopsy room were respectively of 14,99 88,29 ufc/m3 and 45,93 ufc/m3 742,09 ufc/m3. Were detected in the surgical rooms and necropsy rooms the fungal genera: Aspergillus sp., Neurospora sp., Penicillium sp., Fusarium sp., Cladosporium sp., Curvularia sp., e Trichoderma sp. and bacterial genera: Staphilococcus sp., Streptococcus sp. and Micrococcus sp. Were traced recommendations to improve environment and air quality. The results indicate that the limits can be considered exceed when compared with those proposed by the international organisms. Were identified some values lower than 50 ufc/m3 proposed by the CP n. 109 ANVISA. The presence of pathogenic microorganisms suggest the need of environmental control measures. That indicate the values actually used as reference in Brazil must been revised considering the environments specificities and the urge to create a specific legislation for hospital environments that guarantee security conditions and do not comes to compromise the health and well being of the patients and health professionals involved

O balanceamento de uma rede de distribuição de ar consiste em estabelecer as vazões corretas nos elementos terminais conforme previsto no projeto. A revisão bibliográfica apontou que o balanceamento aplicado à distribuição de ar passou a ser considerado no final dos anos de 1960. A aplicação de modelos matemáticos com a simulação do escoamento do ar nos dutos das redes tem início no final dos anos 80. No presente trabalho o objetivo foi estudar metodologia para simulação e balanceamento de redes de distribuição de ar, implementando-a em um programa de computador. Foram estudados diferentes métodos para realizar o balanceamento: método proporcional, método T e o método direto. Foi adotado o direto, em que as vazões são impostas e as diferenças de pressão determinadas para escoamentos em caminhos em paralelo. Mediante o uso de conceitos que fazem analogia entre a fluido-dinâmica e a eletricidade, foi desenvolvido um algoritmo e elaborado um programa de computador. O aplicativo desenvolvido possui 6 etapas principais: caracterização da rede, perda distribuída, perda localizada, perda total, simulação do escoamento e comparação de caminhos. A partir de um estudo de caso, o programa foi testado simulando uma rede de distribuição. Esta mesma rede teve seu balanceamento avaliado por cálculos em planilha eletrônica. Os resultados do estudo de caso com os valores de pressão para todos os trechos da rede, assim como as diferenças de pressão que definem a magnitude do balanceamento foram comparados e estão coincidentes dentro da margem esperada. / The balancing of a net air distribution consists in establishment the correct flowrate in the terminals elements according the design. The bibliographic review show that the balancing applied in air distribution are consider at the 60`s. In the end of the 80\\2019s the mathematics models beginning applied to air flow simulation in ducts. In the present work the objective is studies the methodology to simulation and balancing air distribution nets using software. Different methods are studies to apply in balance: proportional method, T method and direct method. The direct method is adopted, which the flowrate is fixed and the pressure difference is obtained for the parallel paths. Using fluid-dynamics and electrical analogy concepts an algorithm was developed and a software was prepared. The applicatory developed was divided in 6 main stages: net characterization, continuous losses, local losses, total losses, flow simulation and path comparing. Using a case study the software was tested and the distribution net was simulating. This same net was balancing evaluated by a computational spreadsheet. The case study results present the values of pressure for the sections of the net, and the pressure differences to obtained the balancing. This values was consider coincident with the expected.

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.

Materiais de construção como: adesivos, selantes, aglomerados, compensados, carpetes, revestimentos de parede, isolamentos, forros acústicos etc., emitem compostos orgânicos volateis (COVs) em ambientes internos (Niu e Burnett, 2001). No caso da tinta no Brasil, Salasar (2006) indica que \"as tintas à base de solventes emitem 520 vezes mais COVs em relação às tintas à base de água\". Consequentemente aumentos significativos na concentração de poluentes químicos e biológicos do ar em ambientes internos são provocados pelas baixas taxas de troca de ar em conjunto com a emissão de COVs originados pelos materiais de construção dos ambientes internos (Gioda & Neto, 2003). O objetivo nesta pesquisa é identificar compostos orgânicos volateis nas emissões de tintas imobiliárias usadas em ambientes internos na cidade de São Carlos. O laboratório foi realizado com o equipamento de cromatografia gasosa acoplado a espectrometria de massas, com siglas GC/MS, junto com o aparelho para extração da amostra chamado de micro extração de fase sólida (SPME), para duas amostras de cada tinta sendo uma fresca (úmida) e outra seca. O laboratório GC/MS quando é utilizado com micro extração de fase sólida (SPME) é o método mais aproximado do ideal, já que permite qualificar os COVs contidos nas amostras de tinta com maior eficiência que qualquer outro método (Koziel & Pawliszym, 2001). A escolha das tintas, esmaltes e o verniz foram determinadas como aquelas de maior uso e venda entre os pintores e lojas de tintas, respectivamente, na cidade de São Carlos. Os resultados mostraram que as tintas podem chegar a emitir juntas mais de 61 compostos orgânicos voláteis, a maior parte deles causa irritação respiratória e cinco desses compostos são suspeitos de desenvolver câncer, a concentração de cada composto não foi determinada. Uma suposição é que a saúde dos pintores pode estar sendo afetada, pois eles têm contato constante com as emissões das tintas, neste sentido é preocupante que esses trabalhadores da construção civil sejam informais, pois nesta condição o risco à sua saúde pode ser agravado devido à falta de capacitação necessária sobre a utilização do material que estão manipulando. Parte do resultado da pesquisa mostra também por meio de um questionário, as marcas de tintas imobiliárias comumente usadas na cidade de São Carlos, assim como uma noção sobre as doenças que as tintas produzem. O questionário foi elaborado para 40 pessoas entre pintores e vendedores de lojas de tinta na cidade de São Carlos. As fichas de segurança de produtos químicos FISPQ correspondentes para cada tinta omitem informações sobre alguns ingredientes considerados de risco encontrados nas amostras de tintas, como por exemplo, compostos suspeitos de desenvolver câncer. É importante para o Brasil a criação com urgência de um selo ambiental confiável que garanta a baixa concentração de emissão de COVs nas tintas como produto, mediante valores quantificáveis. Se similar ao selo \"Green Seal\", o mesmo daria não só uma forma de controle sobre a emissão de COVs nos prédios senão confiabilidade e garantia. O selo será um parâmetro de exigência nas certificações ambientais para confirmar as baixas emissões de COVs nos materiais das edificações sustentáveis, que até agora são inexistentes. / Building materials such as: Adhesives, sealants, plywood, carpeting, wall coverings, insulation, acoustic ceilings etc., emit volatiles organic compounds (VOCs) in indoor environments (Niu e Burnett, 2001). In the case of the paint in Brazil, Salasar (2006) indicates that \"solvent-based paints emit VOCs 520 times as compared to water-based paint.\". Consequently significant concentration of chemical and biological pollutants from indoor air, are caused by low rates of air exchange in conjunction with the emission of VOCs originating from the construction of the indoor materials (Gioda & Neto, 2003). The objective of this research is to identify volatile organic compounds (VOC) emissions from architectural coatings used indoors in São Carlos. The laboratory was performed with gas chromatography equipment coupled to mass spectrometry with acronyms GC/MS, with the instrument for sample extraction called solid phase micro extraction (SPME) for two samples of each paint: a fresh (wet) and a dry. The GC/MS laboratory when used with solid phase micro extraction (SPME) is the closest to the ideal method, allows to qualify the VOCs contained in the paint samples more efficiently than any other method (Pawliszym & Koziel, 2001). The choice of paints, enamels and varnish were determined as those of greater use and sale among painters and paint stores, respectively, in the city of São Carlos. The results showed that the paint can issue more than 61 volatile organic compounds, most of them cause respiratory irritation and five of these compounds are suspected of developing cancer, the concentration of each compound was not determined. One of the hypotheses is that the health of painters may be being affected, as they have constant contact with emissions from paints,in this respect it is wrong that these workers of the construction are informal, because in this condition the risk to your health can be aggravated due to lack of necessary training on the use of the material. Part of the search result also shows by means of a questionnaire , the marks of paints commonly used in the city of São Carlos, as well as a notion about the diseases that produce the paints. The questionnaire was designed in 40 people between painters and sellers of paint shops in the city of São Carlos. Safety data sheets for chemicals corresponding MSDS for each paint omit some information about ingredients considered risk in samples of paints, such as examples, compounds suspected of developing cancer. It is important for Brazil to urgently create a reliable environmental seal that ensures low emission concentration of VOCs in paints and product through quantifiable values . If the seal is similar to the seal \"Green Seal\", it would not only a form of control over the emission of VOCs in buildings too reliability and warranty The stamp will be a requirement parameter in environmental certifications to confirm low emissions of VOCs in materials of sustainable buildings , which until now are nonexistent.

As modern life develops, humans spend most of their time inside buildings. Understanding the effects of different building materials that exist indoors on indoor air quality is crucial to ensure comfort, health, and productivity of building occupants. Indoor air quality (IAQ) is an important field of building science that focuses on studying the existence of different compounds indoors. These compounds include: airborne particles such as dust, volatile organic compounds (VOCs) such as carbonyls, reactive gases such as radon, ozone and others. Ozone is a strong oxidant gas that has adverse effects on human health, and is highly reactive with building materials that exist indoors. This reaction may reduce its concentration indoors, but may produce other by-products that could be more harmful for human health than ozone itself. In this dissertation, ozone reaction with different building materials is investigated in four studies. The first includes studying the effect of indoor carpet fiber type on ozone removal and carbonyl emissions. This study provides valuable data and knowledge about the importance of selecting carpet type and its effect on indoor environment. In the second study, different indoor plants were tested to evaluate their ability to remove ozone. The results from this study show wide variation between plants tested on ozone removal. Also, the ability of plants as ozone removal agent changes as light levels change. The third part studies ozone removal efficiency of HVAC filters previously installed in air handling units located on green and white membrane roofs of a commercial building. Detailed filter surface analysis using scanning electron microscope (SEM) was performed to understand the nature of deposits on these filters. The reason for differences in ozone removal efficiency of two filters in comparison with new filter is also discussed. The fourth study investigated ozone removal and carbonyl emissions from three different VOC content indoor latex paints. The outcomes from this research show that zero VOC latex paint has the most ozone effective removal capacity and this paint is the least carbonyl emitter. The research presented in this dissertation adds new data, valuable knowledge, and expands the understanding of the importance of selecting indoor materials to raise indoor air quality and make the buildings' indoor environment healthier and safer.

Pour répondre aux aspects essentiels du développement durable, les nouvelles constructions doivent réduire leur consommation énergétique. Cela se traduit par une meilleure isolation des bâtiments mais aussi par une maitrise et un control du renouvellement de l'air par ventilation mécanique contrôlée. De telles actions participent à l’augmentation des concentrations de polluants en intérieur pouvant avoir des conséquences sanitaires importantes. La technique de dépollution passive de l’air reposant sur des processus photocatalytiques est une solution intéressante pour répondre à cette problématique. L’objectif de cette étude est d’optimiser une peinture pour application intérieure contenant des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) afin de réduire les concentrations de polluants gazeux comme de dioxyde d’azote (NO2) tout en limitant la formation de contaminants tel que l’acide nitreux (HONO). Dans cette optique, durant cette thèse, différents jeux de peintures (photocatalytiques et de référence) ont été étudiés dans des conditions simulées de laboratoire et dans un environnement réel. Les expériences en laboratoire ont montré une efficacité d’élimination du NO2 jusqu’à 4 fois plus importante sur une peinture photocatalytique que sur une peinture standard. Cette étude met également en évidence la formation hétérogène d’acide nitreux pendant la réaction photocatalysée du NO2. Les rendements de formation de HONO sont compris entre 4 et 20 % du NO2 consommé. Lors d’une étude à échelle 1, dans une pièce modèle, des concentrations significatives de HONO ont été mesurées. Ces observations mettent à jour des mécanismes encore non élucidés de formation de cette espèce en air / In order to improve building energy consumption, new constructions reduce air exchange rate by including better insulation and adding controlled ventilation. However, this energetic advantage participates in increasing the concentration of indoor pollutants and can be the cause of adverse effects on the occupants’ health. A possible solution to this issue is to use the photocatalysis principle/theory as an innovating technique for air remediation. The aim of this study is to optimize photocatalytic materials containing titanium dioxide (TiO2) in order to reduce the concentrations of indoor air pollutants such as nitrogen dioxide (NO2) without the generation of emerging contaminants such as nitrous acid HONO. Over the course of this Ph.D., effects of different photocatalytic paints, tested under simulated and real conditions were studied. Laboratory experiments showed an effective elimination of nitrogen dioxide (NO2) up to 4 times higher with a photocatalytic paint than with a standard paint, the most important parameters influencing NO2 elimination being nanoTiO2 quantity built-in the paint, light intensity, and temperature. This study also highlights the heterogeneous formation of nitrous acid (HONO) during the photocatalysis of NO2, reactivity yields range from 4 % to 20 % of used NO2. During a scale one study in a model room, a significant concentration of HONO was measured. Those observations reveal yet not fully elucidated mechanisms for the indoor formation of this compound