Notícia

Cientistas estudam como espaços internos devem ser ventilados para minimizar impacto de poluição externa

Fonte

UPM | Universidade Politécnica de Madri

Data

sexta-feira, 7 junho 2024 12:30

Áreas

Cidades. Ciência Ambiental. Clima. Meteorologia. Modelagem Numérica. Monitoramento Ambiental. Poluição Atmosférica. Qualidade do Ar. Saúde. Sensoriamento Remoto. Sociedade. Toxicologia.

A poluição do ar é um dos fatores que mais influencia a saúde humana. Segundo a OMS, o risco de sofrer alguns tipos de câncer, diabetes, deficiência cognitiva, doenças neurológicas e parto prematuro está relacionado com a exposição à poluição atmosférica. E um dos poluentes atmosféricos regulados de acordo com critérios de proteção da saúde é o NO₂, que é especialmente relevante em ambientes urbanos devido à elevada densidade do tráfego rodoviário, uma das principais fontes de emissões.

E quando as pessoas estão dentro de casa? A poluição externa também é transportada para os ambientes internos? em que níveis? Como deve-se ventilar os ambientes interiores para evitar isso? Estas são algumas das questões que uma equipe de pesquisadores da Universidade Politécnica de Madri (UPM), na Espanha, tem tentado responder.

A equipe propôs uma metodologia inovadora para avaliar a qualidade do ar de espaços interiores, através de gêmeos digitais de edifícios e técnicas de modelagem numérica.

Para avaliar a qualidade do ar em ambientes internos, tradicionalmente são utilizados dados de concentração de poluentes provenientes de estações de monitoramento da qualidade do ar localizadas nas cidades, algo que os pesquisadores consideram insuficiente.

“Em ambientes urbanos, a representatividade espacial dessas medições é limitada. Isto porque a interação entre a atmosfera e as estruturas urbanas dá origem a fluxos atmosféricos muito complexos em nível local, que dão origem a distribuições muito heterogêneas de poluentes nas ruas. Além disso, embora as pessoas passem mais de 90% do seu tempo em ambientes fechados, estes fatores muitas vezes não são levados em consideração na avaliação da exposição. Por isso, para melhor avaliar a exposição total à poluição atmosférica, é necessário considerar também esses microambientes”, explicou a Dra. Esther Rivas, pesquisadora de pós-doutorado na Unidade de Modelagem Atmosférica da UPM e autora principal do trabalho.

Um modelo inovador

Com o objetivo de avaliar também o que acontece ao ar em ambientes internos, os pesquisadores aplicaram um modelo de Dinâmica de Fluidos Computacional a um gêmeo digital do edifício do Hospital Clínico San Carlos, em Madri, e arredores.

“Nosso principal objetivo foi proporcionar uma melhor compreensão do impacto das condições meteorológicas na troca de NO_x externo-interno na ventilação natural por meio de simulações numéricas em altíssima resolução espacial”, explicou a Dra. Esther Rivas.

Os resultados indicaram que a combinação de um modelo de turbulência atmosférica adequado, juntamente com condições de contorno adequadas, permitem reproduzir a evolução temporal de variáveis ​​meteorológicas como a velocidade e direção do vento, ou a energia cinética turbulenta, tanto ao nível da rua como nos telhados dos edifícios, mesmo quando a velocidade do vento é baixa. Além disso, o modelo permite reproduzir a evolução temporal das concentrações de NO_x, tanto no exterior como no interior, tipicamente quando a concentração urbana é considerada a partir dos dados fornecidos pelas estações de qualidade do ar.

Ventilação: melhor durante horas de baixas emissões

Os dados obtidos são claros: para minimizar a concentração de poluentes provenientes do tráfego de veículos no interior dos edifícios, a ventilação natural deve ser realizada em horários de baixas concentrações de poluentes atmosféricos, evitando horários de pico da manhã e da tarde.

“Uma forma de promover a ventilação natural em ambientes urbanos seria reduzir as concentrações de poluentes perto das janelas, por exemplo, implementando medidas para reduzir o tráfego em torno dos edifícios, especialmente em áreas com populações sensíveis, como hospitais, escolas, lares de idosos, e outros. Nos casos em que este tipo de medidas não possam ser implementadas, seria interessante promover a utilização de sistemas que permitam gerir de forma inteligente a ventilação natural dos edifícios (ou seja, nas horas em que a qualidade do ar exterior é mais favorável), bem como a utilização de motores menos poluentes”, acrescentaram os autores.

O trabalho, recentemente publicado na revista científica Journal of Building Engineering, enquadra-se no projeto AIRTEC-CM: ‘avaliação abrangente da qualidade do ar urbano e as alterações climáticas’, coordenado pelo Dr. Rafael Borge, professor da UPM, cujo principal objetivo é compreender as interações e interdependências entre agentes bióticos e abióticos e fatores meteorológicos num contexto das alterações climáticas, a fim de melhorar o conhecimento sobre a exposição das pessoas à poluição atmosférica nas cidades.

Para os autores, a importância deste estudo reside no fato de “ter desenvolvido uma metodologia que poderia ser aplicada para estimar a qualidade do ar que respiramos tanto no exterior como no interior dos edifícios e que ajudaria na concepção e avaliação de medidas para reduzir a exposição da população à poluição atmosférica”, concluíram.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Politécnica de Madri (em espanhol).

Fonte: UPM. Imagem: lookstudio via Freepik.