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.

Hospitais e demais instalações médicas constituem-se em ambientes complexos, que requerem sistemas de tratamento de ar e de ventilação adequados para o conforto e segurança de pacientes, de pessoal e de visitantes. Em ambientes cirúrgicos as condições de conforto térmico precisam ser as melhores possíveis, para que o cirurgião e a equipe médica trabalhem em condições favoráveis para o sucesso do procedimento cirúrgico. Simultaneamente, os riscos de infecção do paciente e dos profissionais de saúde, causadas por partículas transportadas pelo ar, devem ser minimizados. Neste trabalho foram realizadas avaliações experimentais de condições de conforto térmico e desconforto local em salas cirúrgicas com três diferentes tipos de sistemas de distribuição de ar. O procedimento experimental consistiu de medições e avaliações subjetivas (questionários). As avaliações de condições de conforto térmico foram realizadas segundo os critérios de conforto de Fanger e conforme previsto nas normas ISO 7730 e ASHRAE 55. A aplicação do método de Fanger na avaliação de condições de conforto térmico em salas cirúrgicas mostrou-se adequada, embora seja necessário cuidado especial na sua utilização e na análise dos resultados. Verificou-se que é muito difícil prover condições de conforto térmico para toda a equipe cirúrgica, principalmente devido a fatores pessoais como o tipo de vestimenta e o nível de atividade, bem como de fatores específicos do ambiente cirúrgico, como o calor liberado pelo foco cirúrgico. Os resultados obtidos permitiram verificar que o sistema de fluxo unidirecional apresentou melhores condições de conforto térmico. Esse sistema também apresenta um maior potencial de controle de contaminantes no campo cirúrgico. Finalmente, resultados de estudo comparativo com trabalhos de outros autores mostram valores praticamente iguais de temperaturas equivalentes de conforto térmico em torno de 22°C para todos os membros da equipe cirúrgica. Esse resultado é particularmente útil para avaliar diferentes condições ambientais e pessoais em propiciar condições de conforto térmico aos diferentes membros da equipe cirúrgica. / Hospitals and medical centers are complex environments which request special air treatment and ventilation systems for the comfort and safety of patients, personnel and visitors. In surgical environments the thermal comfort conditions need to be the best as possible in order to the surgeons and the medical team work in favorable conditions for the success of the surgical procedure. Simultaneously, the risks of infection caused by airborne particles should be minimized. In the present work experimental evaluations of thermal comfort and local discomfort conditions were carried out for surgical rooms with three different types of air distribution systems. Measurements and subjective evaluations (questionnaires) were accomplished. The evaluations of thermal comfort conditions were done according to the Fanger comfort criteria and as foreseen in the norms ISO 7730 and ASHRAE 55. The use of the Fanger method in the evaluation of thermal comfort conditions in surgical rooms is appropriate, although it is necessary special care in its use and in the analysis of the results. It was verified that it is very difficult to provide conditions of thermal comfort for the whole surgical team, mainly due to personal factors like clothing and activity level, as well as surgical-specific environmental factors like the heat of the surgical focus. The analysis shows that the unidirectional flow system presented better conditions of thermal comfort. Additionally, this system also presents greater potential of pollutants control in the surgical field. Finally, results of comparative study with other authors\' works show practically same values of equivalent temperatures of thermal comfort around 22°C for all of the members of the surgical team. That result is particularly useful to evaluate different environmental and personal conditions in propitiating conditions of thermal comfort to the different members of the surgical team.

Hospitais e demais instalações médicas constituem-se em ambientes complexos, que requerem sistemas de tratamento de ar e de ventilação adequados para o conforto e segurança de pacientes, de pessoal e de visitantes. Em ambientes cirúrgicos as condições de conforto térmico precisam ser as melhores possíveis, para que o cirurgião e a equipe médica trabalhem em condições favoráveis para o sucesso do procedimento cirúrgico. Simultaneamente, os riscos de infecção do paciente e dos profissionais de saúde, causadas por partículas transportadas pelo ar, devem ser minimizados. Neste trabalho foram realizadas avaliações experimentais de condições de conforto térmico e desconforto local em salas cirúrgicas com três diferentes tipos de sistemas de distribuição de ar. O procedimento experimental consistiu de medições e avaliações subjetivas (questionários). As avaliações de condições de conforto térmico foram realizadas segundo os critérios de conforto de Fanger e conforme previsto nas normas ISO 7730 e ASHRAE 55. A aplicação do método de Fanger na avaliação de condições de conforto térmico em salas cirúrgicas mostrou-se adequada, embora seja necessário cuidado especial na sua utilização e na análise dos resultados. Verificou-se que é muito difícil prover condições de conforto térmico para toda a equipe cirúrgica, principalmente devido a fatores pessoais como o tipo de vestimenta e o nível de atividade, bem como de fatores específicos do ambiente cirúrgico, como o calor liberado pelo foco cirúrgico. Os resultados obtidos permitiram verificar que o sistema de fluxo unidirecional apresentou melhores condições de conforto térmico. Esse sistema também apresenta um maior potencial de controle de contaminantes no campo cirúrgico. Finalmente, resultados de estudo comparativo com trabalhos de outros autores mostram valores praticamente iguais de temperaturas equivalentes de conforto térmico em torno de 22°C para todos os membros da equipe cirúrgica. Esse resultado é particularmente útil para avaliar diferentes condições ambientais e pessoais em propiciar condições de conforto térmico aos diferentes membros da equipe cirúrgica. / Hospitals and medical centers are complex environments which request special air treatment and ventilation systems for the comfort and safety of patients, personnel and visitors. In surgical environments the thermal comfort conditions need to be the best as possible in order to the surgeons and the medical team work in favorable conditions for the success of the surgical procedure. Simultaneously, the risks of infection caused by airborne particles should be minimized. In the present work experimental evaluations of thermal comfort and local discomfort conditions were carried out for surgical rooms with three different types of air distribution systems. Measurements and subjective evaluations (questionnaires) were accomplished. The evaluations of thermal comfort conditions were done according to the Fanger comfort criteria and as foreseen in the norms ISO 7730 and ASHRAE 55. The use of the Fanger method in the evaluation of thermal comfort conditions in surgical rooms is appropriate, although it is necessary special care in its use and in the analysis of the results. It was verified that it is very difficult to provide conditions of thermal comfort for the whole surgical team, mainly due to personal factors like clothing and activity level, as well as surgical-specific environmental factors like the heat of the surgical focus. The analysis shows that the unidirectional flow system presented better conditions of thermal comfort. Additionally, this system also presents greater potential of pollutants control in the surgical field. Finally, results of comparative study with other authors\' works show practically same values of equivalent temperatures of thermal comfort around 22°C for all of the members of the surgical team. That result is particularly useful to evaluate different environmental and personal conditions in propitiating conditions of thermal comfort to the different members of the surgical team.

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.

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.