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Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Research in the area of indoor air quality (IAQ) has increased in recent decades, but IAQ standards remain scarce in Brazil and are only applicable to air-conditioned environments. Classrooms have attracted particular research attention because high occupancy rates associated with inadequate building maintenance and low ventilation rates contribute to poor air quality, affecting the health of teachers and students. It is therefore necessary to monitor total particulate matter (TPM), the respirable particulate fractions (PM2.5 and PM10), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), and volatile organic compounds (VOCs) in order to avoid adverse impacts. The objective of the present research was to determine the indoor concentrations of these species in two air-conditioned and two naturally ventilated classrooms at the Federal University of São Carlos (UFSCar), as well as in the adjacent outdoor atmosphere, providing data for comparison of these locations and evaluation of compliance with existing legislation concerning concentrations in open and closed environments. UFSCar is located on the Washington Luís highway, which carries intense vehicular traffic, and is close to two chemical plants, one producing paints and solvents and the other manufacturing paper and packaging, whose emissions of particulate matter and gases affect local air quality. Additional parameters determined were air temperature, relative humidity, noise, and rates of occupancy and ventilation of rooms. The particulates collected were submitted to chemical characterization using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). The results showed that in the case of the air-conditioned rooms, levels of noise and CO2 were unsatisfactory, according to the existing regulations, and the same was found for temperature, occupancy rate, and noise in the rooms with natural ventilation. Chemical analysis of the particulates identified 27 elements (Al, Au, Ba, Ca, Cd, Ce, Cu, Fe, Ga, K, La, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Pr, Rb, S, Sb, Sn , Sr, Ti, V, Y, Zn, and Zr). Possible origins of these elements included external sources such as vehicle emissions, soil dust resuspension, and sugarcane burning, as well as internal sources such as the chalk (which contains calcium compounds) used by teachers. Measurements of ventilation rates revealed the importance of changes of air in the indoor environment for reducing CO2 concentrations. Overall, it could be concluded that particulate concentrations were higher in the naturally ventilated rooms and that for most of the parameters (in both types of room), levels were higher in the internal environments, compared to the outdoor atmosphere (I/O ratio >1.0). / As pesquisas sobre a qualidade do ar de interiores (QAI) tornaram-se frequentes nas últimas décadas, porém as normas brasileiras para monitoramento de interiores ainda são escassas e exclusivas para ambientes de climatização artificial. Salas de aula ganharam especial atenção dos pesquisadores devido à comprovação de que altas taxas de ocupação associadas à manutenção predial deficitária e baixas taxas de ventilação contribuem significativamente para a má qualidade do ar, afetando a saúde de professores e alunos. Neste contexto, o material particulado total (MPT) e suas frações respiráveis (MP2,5 e MP10), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) e compostos orgânicos voláteis (COVs) devem ser monitorados para evitar efeitos deletérios. Assim, o objetivo desta tese foi avaliar as concentrações internas dos parâmetros supracitados em duas salas de aula climatizadas artificialmente e em duas com ventilação natural na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), bem como em ambiente aberto próximo a elas, fornecendo dados para a comparação entre estes locais e com as legislações específicas para ambientes abertos e fechados. A escolha pela UFSCar considerou sua localização na Rodovia Washington Luís, de intenso tráfego veicular, e sua proximidade com duas indústrias químicas, uma do setor de produção de tintas e solventes e a outra do setor de papel e embalagens, cujas emissões de material particulado e gases podem interferir na qualidade do ar nos arredores. Além dos parâmetros citados, foram avaliados também os níveis de temperatura, umidade relativa do ar, ruídos, as taxas de ocupação e de ventilação das salas em estudo e também foi realizada a caracterização química por Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS) e Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICPOES) dos particulados coletados. Os resultados apontaram que para as salas climatizadas com ar-condicionado os níveis de ruídos e de CO2 estiveram inadequados segundo as normas pertinentes, o mesmo ocorreu para temperatura, taxa de ocupação e novamente ruídos para as salas com ventilação natural. As análises químicas dos particulados identificaram 27 elementos (Al, Au, Ba, Ca, Cd, Ce, Cu, Fe, Ga, K, La, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Pr, Rb, S, Sb, Sn, Sr, Ti, V, Y, Zn, Zr) possivelmente provenientes de fontes externas como emissão veicular, ressuspensão de solo e queima de cana-de-açúcar e de fontes internas como o giz (que contém compostos de cálcio) utilizado pelos professores. Os experimentos de taxa de ventilação indicaram a importância da renovação de ar no ambiente interno para reduzir as concentrações de CO2. De um modo geral, concluiu-se que as concentrações de particulados foram maiores nas salas ventiladas naturalmente e para a maioria dos parâmetros, em ambos os tipos de sala, os níveis internos foram superiores aos externos (índice I/E > 1,0).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7783 |
| Date | 26 February 2016 |
| Creators | Comin, Tatiane Tagino |
| Contributors | Aguiar, Mônica Lopes |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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