Equipamentos para melhorar a qualidade do ar em ambientes internos

O ar é o alimento mais consumido pelo ser humano todos os dias, em média de 20 kg, mas infelizmente é o que detém a menor atenção. Passamos 90% do nosso tempo em ambientes fechados onde a poluição interna é de 2 a 5 vezes maior que a externa


Equipamentos para melhorar a qualidade do ar em ambientes internos

O ar é o alimento mais consumido pelo ser humano todos os dias, em média de 20 kg, mas infelizmente é o que detém a menor atenção. Passamos 90% do nosso tempo em ambientes fechados onde a poluição interna é de 2 a 5 vezes maior que a externa para partículas menores que 5 µm. Portanto, melhorar a qualidade do ar em ambiente é fundamental para garantir saúde dos ocupantes. 
De acordo com Leandro Aires, diretor da Camfil, o maior problema à saúde humana se encontra no volume de partículas menores que 1 µm. Essas partículas tem a capacidade de passar por todo sistema respiratório e adentrar a corrente sanguínea podendo causar problemas generalizados por todo corpo humano. 
Partículas maiores que 10 µm geralmente são retidas no nariz e mucosas. De 10 µm e menores, atingem duto respiratório e podem chegar ao pulmão, mas geralmente são expelidas pelo próprio sistema respiratório. Partículas de 2,5 µm e menores atingem nossos pulmões e podem causar degeneração de algumas funções. E as menores que 1 µm atingem a corrente sanguínea.
“É importante sempre ressaltar que, um ar ruim apresenta um grande risco à saúde. Isso porque em ambientes fechados a menor renovação do ar leva a uma maior concentração de agentes poluentes e microrganismos nocivos à saúde humana, como vírus, bactérias e fungos” – complementa Kelli Domingos, representante da Arsec.

Equipamentos para melhorar a qualidade do ar em ambientes internos

De acordo com a Resolução 09 da ANVISA, são diversos fatores que compõem a análise de qualidade do ar em ambientes internos. Dentre eles, Caetano Padial Sabino, CEO da Biolambda destaca alguns aspectos: 
Riscos químicos: Presença de gases e vapores potencialmente prejudiciais à saúde, tais como: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3) e outras substâncias tóxicas e/ou inflamáveis.
Aerodispersóides: Presença de partículas de sólidos ou líquidos que podem causar alergias ou intoxicações.
Temperatura e umidade: Condições físicas para o bem-estar humano.
Microrganismos: Para fungos não causadores de doenças, existe o limite tolerável de até 750 unidades formadoras de colônia por metro cúbico de ar. Para microrganismos causadores de doenças não existem limites toleráveis.
“Nos 4 primeiros fatores, os riscos são falta de ar, dor de cabeça, cansaço, mal-estar, vertigem, alergias, intoxicações e até riscos de explosão e câncer relacionados à presença de substâncias tóxicas e inflamáveis. Já para o fator microbiológico, os riscos incluem principalmente alergias e infecções” – explica Sabino.
Ainda segundo ele, em qualquer ambiente de trabalho ou residencial é muito importante que a presença de microrganismos seja controlada para a manutenção da saúde e bem-estar de seus ocupantes.  Entretanto, em outros ambientes, tais como de hospitais, centros de saúde, e em indústrias alimentícias e farmacêuticas, ainda existem outros graves riscos associados. 
Em hospitais, por exemplo, existe o agravante dos eventos transmissão de infecções hospitalares, tais como as causadas por superbactérias resistentes a antibióticos e até por vírus emergentes como o próprio coronavírus causador da COVID-19. Já em ambientes de indústrias limpas como farmacêuticas e alimentícias, existe o grande risco relacionado à segurança e estabilidade dos produtos frente à contaminação causada por presença de microrganismos deteriorantes e patogênicos.

Equipamentos para melhorar a qualidade do ar em ambientes internos

Equipamentos e sistemas
Entre os equipamentos mais comuns para melhorar a qualidade do ar, é possível destacar os purificadores, umidificadores e climatizadores. Vale ressaltar que se o ar condicionado presente no ambiente for central, ou seja, com sistema de recirculação de ar através de unidade de tratamento do ar (UTA), os equipamentos possuem configuração de filtragem que deveriam garantir a qualidade do ar. 
Em contrapartida, segundo Aires, em caso de unidade de refrigeração local tipo “split”, o ideal seriam a utilização de purificadores de ar que podem ser portáteis (possibilidade de mobilidade) e fixos. Estes são responsáveis por limpar o ar e devolvê-lo ao mesmo ambiente, mas sem a capacidade de refrigerar o ar. “O resultado final é um ar ambiente limpo, porém, sem renovação de ar e sem controle de temperatura” – ressalta o diretor.

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Ainda sim, é possível classificar mais detalhamento o uso de cada sistema. Para controlar os riscos químicos, o ideal é a implementação de sistemas de insuflamento e exaustão do ar de ambientes internos, dimensionados corretamente para proporcionar a renovação de ar e evitar o acúmulo de substâncias químicas nocivas na atmosfera de ambientes fechados. Basicamente, esses sistemas devem injetar ar filtrado vindo do ambiente externo ou uma mistura entre ar do ambiente externo e interno enquanto a exaustão deve drenar o ar interno e direcioná-lo ao ambiente externo.
Sabino explica que o controle de temperatura e umidade deve ser realizado com o uso de sistemas de ar condicionado combinado com umidificadores de ar quando for necessário. Isso porque, de acordo com as diretrizes da ANVISA, o sistema de ar condicionado deve ser combinado com um sistema de renovação de ar interno, com os conceitos de insuflamento e exaustão. 
Para o controle de aerodispersóides e microrganismos podem ser realizadas algumas modalidades de intervenções. A primeira delas são as Barreiras mecânicas, tais como filtros da classe HEPA, podem conseguir barrar até cerca de 99,9% das partículas de até 0,2µm suspensas no ar. Entretanto, devido a sua trama fina, que deve ainda ser implementada em sequência com filtros grossos (classe G) e finos (classe F), estes sistemas de filtragem causam grande perda de carga no fluxo de ar, exigindo motores mais potentes, barulhentos e que consomem mais energia elétrica. 
Para compreender o risco associado a eficácia parcial dos filtros, é preciso levar em consideração a taxa de microrganismos que atingem o filtro, pois por mais que apresente a mais alta eficiência de filtragem (ex. 99,9%), é apenas questão de tempo para que o número de eventos de interação microrganismo–filtro seja tão alto que estatisticamente ocorra a passagem de algum microrganismo que possa passar a colonizar as superfícies posteriores ao sistema de filtros. 
Uma única célula microbiana que passe através do filtro é capaz de formar colônias e consequentemente, a contaminação passará a ser disseminada pelos componentes posteriores ao filtro. Desta mesma forma, microrganismos vão causar alto risco de contaminação, assim como os microrganismos que são levados a este ambiente através das pessoas que ali transitam (ex. pele, calçados e roupas).
Ambos precisam ser eliminados. 
Depois, uma alternativa muito interessante ao sistema de filtragem pode ser representada pela linha de equipamentos UV. Esses equipamentos agem recirculando o ar do ambiente de forma independente de sistemas de ar condicionado. Basicamente, agem com um exaustor que suga o ar do ambiente através de um filtro de ar e então o ar é tratado por luz ultravioleta C, antes de ser devolvido ao mesmo ambiente. 
Neste conceito, um sistema de filtragem grosso (G4) presente na entrada de ar do equipamento reduz a presença de aerodispersóides, que já serve para reduzir a quantidade de poeira e substâncias alergênicas no ar, além de evitar o acúmulo de sujeira nas superfícies das lâmpadas UVC e espelhos refletivos presentes no interior do equipamento. 
Em sequência a superfície interna do filtro e o ar são expostos a uma quantidade altíssima de luz ultravioleta C, que por sua vez elimina mais de 99,9% da contaminação microbiana do ar. Devido ao sistema de filtragem não ser tão restritivo quanto um filtro HEPA, o exaustor utilizado pelo equipamento pode ser menos potente e barulhento, além de não necessitar de manutenções tão frequentes.
Por fim, uma outra forma de eliminação de microrganismos no ar de ambiente fechado é uso da luz ultravioleta C, com o emprego de irradiação da porção superior dos ambientes (upper room ultravioleta germicidal irradiation). Esta forma de implementação é utilizada no mundo desde a década de 1930, inclusive em hospitais de campo durante a segunda guerra mundial. 
O sistema consiste em um conjunto de lâmpadas emissoras de luz ultravioleta C posicionadas no interior de um dispositivo instalado a mais de 2,5 metros de altura, que permita apenas a emissão da luz em paralelo ao teto do ambiente. Desta forma, a luz se propagará apenas na parte superior do ambiente e irá expor o ar que circular em fluxos de convecção natural do local. 
Como o ar expirado pelas pessoas tende a apresentar uma temperatura maior do que o ar do ambiente ele deverá fluir para a região superior do ambiente, junto com os microrganismos exalados pela respiração das pessoas. Este é um método de controle microbiológico do ar relativamente barato, mas que não elimina os aerodispersóides e ainda apresenta eficácia reduzida em relação ao sistema de recirculação (90% contra 99,9%).
O Desumidificador, embora ainda desconhecido para muitos, pode ser uma solução a mais. Sua principal função é o controle da umidade relativa do ar, garantindo os parâmetros designados até mesmo pela própria OMS (Organização Mundial da Saúde), sendo um equipamento adequado para uso geral, desde uma residência à industrias. Realiza o controle efetivo da umidade relativa do ar, a qual, segundo Kelli, é uma das grandes causadoras de determinadas doenças respiratórias. 
“Quando a Arsec surgiu com o controle de umidade, pensamos de forma objetiva na configuração do equipamento, pois nossa intenção nunca foi limitar seu uso apenas um determinado grupo de usuários, por isso seu funcionamento é prático e simples, basta plugar a tomada do equipamento na fonte de energia correta, liga-lo no botão e configurar a umidade desejada. O Desumidificador Arsec cuidará de todo o resto” – conta Kelli. 

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Por meio do processo de condensação, no qual o gás refrigerante R134a passa pela serpentina do equipamento em conjunto com a rotação do micro motor, o ar úmido passa pela condensadora e ao atingir o ponto de orvalho adequado com base na umidade selecionada pelo cliente o processo de desumidificação ocorre, nisso a umidade agora condensada é depositada no reservatório do equipamento, quando a água alcança a capacidade máxima do reservatório, o sistema de desligamento automático do sensor de cheio é acionado.
O equipamento fica em standby aguardando o descarte da água por parte do usuário, ou ainda caso o mesmo deseje esse descarte pode ser feito de forma automática por meio do uso do sistema de drenagem acoplado ao reservatório do equipamento, usando o sistema de drenagem o equipamento somente desliga uma vez que a umidade selecionada pelo cliente é alcançada e volta a ligar quando a mesma sobe.

Relação custo-benefício e principais cuidados
Cada equipamento deve ser escolhido visando a necessidade de cada usuário, ou seja, não é possível padronizar, pois há variação de ambientes, aplicações, dimensionamentos, etc. O equipamento mais adequado para uso em um laboratório de análises, por exemplo, pode não ser o mais adequado para uso em uma sala de hemodinâmica.
Nesse sentido, o primeiro passo para entender a relação custo-benefício é ter um diagnóstico do ar do ambiente em questão para compreender quais pontos críticos devem ser tratados. Em seguida, é preciso compreender as limitações do local, tais como infraestrutura já instalada, limitações de nível de ruído e agravantes do tipo de atividade executada no local (ex. presença de microrganismos em uma sala cirúrgica de hospital). 
Comparando diretamente a implementação de sistemas de filtro HEPA em relação aos sistemas de tratamento por luz ultravioleta, leva-se em conta as diferenças entre custos de implementação com os custos de operação. Em termos gerais, os sistemas de filtro HEPA apresentam menor custo de implementação, porém, o custo de operação e manutenção são maiores. Desta forma, no médio-longo prazo o custo-benefício dos sistemas de luz ultravioleta tendem a ser melhores.
“O COVID trouxe à tona a discussão da qualidade o ar interior e com isso muitos estão tentando “surfar nessa onda” e aproveitar a oportunidade. Existem diversas maneiras de medir a funcionalidade e eficácia do equipamento, uma delas seria a contagem de partículas no ambiente antes, durante a após a instalação de um purificador. Para se identificar o melhor custo-benefício é preciso levar em conta: requisitos mínimos de cada ambiente; custos relacionados como troca de componentes, consumo energético, custo de aquisição e de manutenção, etc” – destaca Aires.

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Já quando o assunto é manutenção, em geral, o elemento principal que promove a limpeza do ar dos purificadores é o filtro. O principal cuidado seria identificar o tipo de filtro, qual sua capacidade de remoção de partículas, qual a vida útil média deste elemento, qual o custo de troca deste elemento e qual o consumo de energia do equipamento. 
Além disso, se o equipamento for para conforto de pessoas, é fundamental identificar o nível de ruído que o mesmo promoverá no ambiente. O custo de manutenção está ligado aos componentes de desgaste e o filtro deve ser o de maior frequência de trocas. Vale uma atenção especial ao consumo energético também.
De acordo com Sabino, os cuidados com estes equipamentos devem contemplar tanto sua segurança quanto eficácia.  Sistemas de renovação de ar interior (insuflamento e exaustão) e ar condicionado devem estar sempre com os dutos e trocadores de calor bem higienizados e com os filtros não saturados para manter sua eficácia operacional. É importante ainda, ao responsável pela manutenção, o uso de EPIs para evitar que o contato direto com o acumulo de contaminantes. 

Equipamentos para melhorar a qualidade do ar em ambientes internos

No caso dos umidificadores, os mesmos devem ser implementados com bom dimensionamento para evitar umidade excessiva no ambiente. Este excesso de umidade pode propiciar a proliferação de fungos, danos aos equipamentos elétricos e oxidação de metais expostos. Os sistemas de filtro HEPA, para controle microbiológico, devem ser periodicamente higienizados e ter os filtros trocados de acordo com as recomendações do fabricante. 
É importante ressaltar a ampla variabilidade de tempo de saturação dos filtros de acordo com a quantidade de poeira presente no ar do ambiente em que o sistema de filtragem foi instalado. Como esses filtros são destinados à retenção e, portanto, acúmulo de microrganismos, sua manipulação também deve ser sempre realizada com muito cuidado para que não haja contaminação com os patógenos presentes em alta concentração. 
Ainda que em menor frequência do que os filtros HEPA, os sistemas que usam luz ultravioleta C para controle microbiológico do ar também devem ter filtros verificados periodicamente (quando houver) para evitar o acúmulo excessivo de sujeira em sua superfície. 
“Quando esta troca ou limpeza for realizada, também é importante verificar se a superfície das lâmpadas e refletores estão livres de acúmulo de sujeira. As lâmpadas emissoras de luz ultravioleta C, do tipo LP-Hg, devem ser trocadas a cada 9.000 horas de uso (equivalente a 375 dias, ligadas 24 horas por dia). No momento da troca de lâmpadas, o equipamento deve estar desligado para evitar a exposição de pessoas a níveis excessivos de luz ultravioleta” – destaca o CEO da Biolambda.
É importante se atentar a higiene do equipamento e proceder com as revisões preventivas, sempre com uma empresa autorizada ou assistência. “Recomendamos que o cliente proceda com revisões preventivas ao menos 01 (una) vezes ao ano, em casos em que o equipamento opera sob condições mais críticas ao menos 02 (duas) vez ao ano” – destaca Kelli. 

Regiões de clima seco e calor intenso
Muito se escuta falar que em locais de climas secos e regiões de extremo calor, os cuidados mudam, segundo Sabino, as condições de umidade e temperatura devem ser tratadas separadamente. Onde a umidade é baixa, existe a tendência de ocorrer inflamações respiratórias independentes de contaminação por microrganismos. Esta condição pode ser remediada com o uso de um umidificador de ar bem dimensionado. 
Por outro lado, a baixa umidade pode estar relacionada a maior presença de aerodispersóides (poeira e agentes alergênicos), que por sua vez pode ser remediada com filtragem mecânica. O calor intenso em si pode ser solucionado por um sistema de ar condicionado. 
Entretanto, a alta temperatura (30-45oC) combinada a elevada umidade propicia a proliferação e preservação de microrganismos potencialmente causadores de doenças. Neste caso, a recomendação deve incluir o uso de sistemas de controle microbiológico, tais como filtros HEPA e sistemas de tratamento de ar por luz ultravioleta C. 
“É fato que ambientes secos possuem maior volume de partículas em suspensão, porém o uso dos purificadores se faz necessário em todos os tipos de clima, pois a fonte de contaminantes presentes em ambiente interno não é somente o ar externo. Lembrando que existem vários tipos de fontes de contaminantes internos: computadores, impressoras, seres humanos, cozinhas, processos de fabricação, etc” – afirma o diretor da Camfil.
Para ele, se o objetivo é garantir um ambiente saudável aos usuários, é preciso considerar o uso dos purificadores em todos os tipos de instalações localizados em todos os tipos de clima. Colaboradores saudáveis produzem mais para as empresas, além de reduzir o absenteísmo provocado pela má qualidade do ar interno. 
“O Brasil é um mercado gigantesco, uma vez que não temos o frio intenso como em outros países. Aqui, nossa preocupação sempre foi o ar condicionado para reduzir a temperatura. Portanto, muitos prédios foram construídos com equipamentos capazes de reduzir a temperatura do ar, mas não tratar o ar interno. O mercado cresce de acordo com a consciência das pessoas, onde o COVID foi um impulsionador” – afirma Aires.

Equipamentos para melhorar a qualidade do ar em ambientes internos

Porém, é notório a desaceleração devido à redução dos casos. Empresas locais que investiram em desenvolvimento não tiveram o sucesso esperado. Novas tecnologias e investimentos só retornaram quando a consciência e exigência aumentarem. Empresas multinacionais que também estão presentes no Brasil continuam investindo, pois em outros países a realidade e demanda são outras.
Em contra partida, de acordo com Sabino, o mercado do segmento de tratamento microbiológico do ar frequentemente recebe inovações, que devem ser analisadas profundamente sobre suas vantagens e desvantagens. Um exemplo recente que tem tomado notoriedade no mercado de tratamento de ar por luz ultravioleta se remete às novas fontes de luz como LEDs, que podem ser interessantes para aplicações em sistemas miniaturizados, devido ao seu formato compacto. 
 

Contato das empresas
Arsec:
www.arsec.com.br
Biolambda: www.biolambda.com
Camfil: www.camfil.com

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