Sistema de monitoramento da qualidade do ar em escolas, do hardware aos dados : cenários pré e pós covid-19

Abstract

O ar que respiramos afeta diretamente a saúde e necessitamos do oxigênio nele contido para realizarmos o metabolismo celular que nos dá energia. Poucos minutos sem oxigênio pode nos levar a morte. Muito tempo sem um ar de qualidade pode afetar nosso organismo de diversas formas. Este trabalho buscou entender como o nosso enclausuramento durantes muitas horas do dia dentro de edificações acabou criando um ambiente que muitas vezes é insalubre para a nossa saúde. A partir do conceito estabelecido da Síndrome do Prédio Doente, foram analisados os poluentes biológicos e químicos que existem nestes ambientes. Outro objeto foi o entendimento de como a comunidade cientifica analisa a correlação entre os poluentes do ar interno e a saúde e/ou a cognição. Após este entendimento, foi realizada uma busca em trabalhos correlatos a fim de verificar o que já é estabelecido pela comunidade científica brasileira e mundial e como seria possível contribuir com ferramentas aprimoradas e com foco no uso em território brasileiro. O desenvolvimento de um hardware adequado para capturar as principais variáveis ambientais (temperatura e umidade relativa do ar) e poluentes (dióxido de carbono, material particulado e compostos orgânicos voláteis) com foco em baixo custo e qualidade foi realizado. O acompanhamento dos dados coletados de forma que os mesmos fossem passíveis de serem acompanhados de forma on line pela internet também foi realizado. Por fim, com o experimento tendo transpassado o período pré e pós COVID-19, afetando o planejamento original, mas resultando em uma oportunidade única para comparar como o comportamento diverso entre os dois períodos afetou a qualidade do ar em ambiente escolar, foi possível verificar que ações simples que contribuem para a troca de ar através da ventilação natural, podem aumentar significativamente a salubridade do ambiente.

The air we breathe directly affects our health, and we need the oxygen it contains to carry out the cellular metabolism that gives us energy. A few minutes without oxygen can lead to death. Too much time without quality air can affect our organism in many ways. This work sought to understand how our enclosure for many hours a day inside buildings ended up creating an environment that is often unhealthy for our health. Based on the established concept of the Sick Building Syndrome, the biological and chemical pollutants that exist in these environments were analyzed. Another object was to understand how the scientific community analyzes the correlation between indoor air pollutants and health and/or cognition. After this understanding, a search was made in correlated works in order to verify what is already established by the Brazilian and world scientific community and how it would be possible to contribute with improved tools focused on the use in Brazilian territory. The development of appropriate hardware to capture the main environmental variables (air temperature and relative humidity) and pollutants (carbon dioxide, particulate matter, and volatile organic compounds) with a focus on low cost and quality was carried out. The monitoring of the collected data so that it could be followed up on line through the internet was also carried out. Finally, with the experiment having transgressed the pre and post COVID-19 period, affecting the original planning, but resulting in a unique opportunity to compare how the diverse behavior between the two periods affected the air quality in a school environment, it was possible to verify that simple actions that contribute to the exchange of air through natural ventilation can significantly increase the healthiness of the environment.