36. Aumento da pressão barométrica
Editor de Capítulo: TJR Francisco
Conteúdo
Trabalhando sob Pressão Barométrica Aumentada
Eric Kindwall
Dees F. Gorman
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1. Instruções para trabalhadores de ar comprimido
2. Doença descompressiva: classificação revisada
37. Pressão barométrica reduzida
Editor de Capítulo: Walter Dummer
Aclimatação Ventilatória à Alta Altitude
John T. Reeves e John V. Weil
Efeitos fisiológicos da pressão barométrica reduzida
Kenneth I. Berger e William N. Rom
Considerações de saúde para gerenciar o trabalho em grandes altitudes
John B. Oeste
Prevenção de Riscos Ocupacionais em Grandes Altitudes
Walter Dummer
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38. Perigos Biológicos
Editor de Capítulo: Zuheir Ibrahim Fakhri
Riscos biológicos no local de trabalho
Zuheir I. Fakhri
Animais aquaticos
D. Zannini
Animais Terrestres Peçonhentos
JA Rioux e B. Juminer
Características clínicas da picada de cobra
David A. Warrel
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1. Ambientes ocupacionais com agentes biológicos
2. Vírus, bactérias, fungos e plantas no local de trabalho
3. Animais como fonte de riscos ocupacionais
39. Desastres, Naturais e Tecnológicos
Editor de Capítulo: Pier Alberto Bertazzi
Desastres e Acidentes Graves
Pier Alberto Bertazzi
Convenção da OIT sobre a Prevenção de Acidentes Industriais Graves, 1993 (No. 174)
Preparação para Desastres
Pedro J. Baxter
Atividades pós-desastre
Benedetto Terracini e Ursula Ackermann-Liebrich
Problemas relacionados ao clima
Jean Francês
Avalanches: Perigos e Medidas de Proteção
Gustav Pointingl
Transporte de Material Perigoso: Químico e Radioativo
Donald M. Campbell
Acidentes de Radiação
Pierre Verger e Denis Winter
Estudo de caso: o que significa dose?
Medidas de saúde e segurança ocupacional em áreas agrícolas contaminadas por radionuclídeos: a experiência de Chernobyl
Yuri Kundiev, Leonard Dobrovolsky e VI Chernyuk
Estudo de caso: o incêndio na fábrica de brinquedos Kader
Casey Cavanaugh Grant
Impactos de Desastres: Lições de uma Perspectiva Médica
José Luís Zeballos
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1. Definições de tipos de desastres
2. Número médio de vítimas em 25 anos por tipo e região - gatilho natural
3. Número médio de vítimas em 25 anos por tipo e região - gatilho não natural
4. Número médio de vítimas em 25 anos por tipo de gatilho natural (1969-1993)
5. Número médio de vítimas em 25 anos por tipo de gatilho não natural (1969-1993)
6. Gatilho natural de 1969 a 1993: Eventos ao longo de 25 anos
7. Gatilho não natural de 1969 a 1993: Eventos ao longo de 25 anos
8. Gatilho natural: número por região global e tipo em 1994
9. Gatilho não natural: número por região global e tipo em 1994
10. Exemplos de explosões industriais
11. Exemplos de grandes incêndios
12. Exemplos de grandes liberações tóxicas
13. Papel da gestão de instalações de risco maior no controle de risco
14. Métodos de trabalho para avaliação de perigos
15. Critérios da Diretiva CE para instalações de risco maior
16. Produtos químicos prioritários usados na identificação de instalações de risco maior
17. Riscos ocupacionais relacionados ao clima
18. Radionuclídeos típicos, com suas meias-vidas radioativas
19. Comparação de diferentes acidentes nucleares
20. Contaminação na Ucrânia, Bielo-Rússia e Rússia após Chernobyl
21. Contaminação estrôncio-90 após o acidente de Khyshtym (Urais 1957)
22. Fontes radioativas que envolveram o público em geral
23. Principais acidentes envolvendo irradiadores industriais
24. Oak Ridge (EUA) registro de acidentes de radiação (mundial, 1944-88)
25. Padrão de exposição ocupacional à radiação ionizante em todo o mundo
26. Efeitos determinísticos: limites para órgãos selecionados
27. Pacientes com síndrome de irradiação aguda (AIS) após Chernobyl
28. Estudos epidemiológicos de câncer de irradiação externa de alta dose
29. Câncer de tireoide em crianças na Bielorrússia, Ucrânia e Rússia, 1981-94
30. Escala internacional de incidentes nucleares
31. Medidas de proteção genéricas para a população em geral
32. Critérios para zonas de contaminação
33. Grandes desastres na América Latina e no Caribe, 1970-93
34. Perdas devido a seis desastres naturais
35. Hospitais e leitos hospitalares danificados/destruídos por 3 grandes desastres
36. Vítimas em 2 hospitais desabaram pelo terremoto de 1985 no México
37. Camas hospitalares perdidas devido ao terremoto chileno de março de 1985
38. Fatores de risco para danos causados por terremotos à infraestrutura hospitalar
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40. Eletricidade
Editor de Capítulo: Dominique Folliot
Eletricidade—Efeitos Fisiológicos
Dominique Folliot
Eletricidade estática
Claude Menguy
Prevenção e Padrões
Renzo Comini
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1. Estimativas da taxa de eletrocussão-1988
2. Relações básicas em eletrostática-Coleção de equações
3. Afinidades eletrônicas de polímeros selecionados
4. Limites de inflamabilidade inferiores típicos
5. Cobrança específica associada a operações industriais selecionadas
6. Exemplos de equipamentos sensíveis a descargas eletrostáticas
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41. Fogo
Editor de Capítulo: Casey C. Grant
Conceitos Básicos
Dougal Drysdale
Fontes de perigos de incêndio
Tamás Banky
Medidas de Prevenção de Incêndio
Pedro F. Johnson
Medidas passivas de proteção contra incêndio
Yngve Anderberg
Medidas Ativas de Proteção Contra Incêndio
Gary Taylor
Organização para proteção contra incêndio
S.Dheri
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1. Limites de inflamabilidade inferior e superior no ar
2. Pontos de inflamação e pontos de incêndio de combustíveis líquidos e sólidos
3. Fontes de ignição
4. Comparação de concentrações de diferentes gases necessários para inertização
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42. Calor e Frio
Editor de Capítulo: Jean-Jacques Vogt
Respostas Fisiológicas ao Ambiente Térmico
W.Larry Kenney
Efeitos do Estresse Térmico e do Trabalho no Calor
Bodil Nielsen
Distúrbios de Calor
Tokuo Ogawa
Prevenção do Estresse Térmico
Sarah A. Nunneley
A Base Física do Trabalho no Calor
Jacques Malchaire
Avaliação do Estresse Térmico e Índices de Estresse Térmico
Kenneth C. Parsons
Estudo de Caso: Índices de Calor: Fórmulas e Definições
Troca de calor através da roupa
Wouter A. Lotens
Ambientes Frios e Trabalho a Frio
Ingvar Holmér, Per-Ola Granberg e Goran Dahlstrom
Prevenção de Estresse por Frio em Condições Externas Externas
Jacques Bittel e Gustave Savourey
Índices e Padrões de Frio
Ingvar Holmer
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1. Concentração de eletrólitos no plasma sanguíneo e no suor
2. Índice de estresse térmico e tempos de exposição permitidos: cálculos
3. Interpretação dos valores do Índice de Estresse Térmico
4. Valores de referência para critérios de tensão e deformação térmica
5. Modelo usando a frequência cardíaca para avaliar o estresse térmico
6. Valores de referência WBGT
7. Práticas de trabalho para ambientes quentes
8. Cálculo do índice SWreq e método de avaliação: equações
9. Descrição dos termos usados na ISO 7933 (1989b)
10. Valores WBGT para quatro fases de trabalho
11. Dados básicos para a avaliação analítica usando ISO 7933
12. Avaliação analítica usando ISO 7933
13. Temperaturas do ar de vários ambientes ocupacionais frios
14. Duração do estresse por frio descompensado e reações associadas
15. Indicação de efeitos antecipados de exposição leve e severa ao frio
16. Temperatura do tecido corporal e desempenho físico humano
17. Respostas humanas ao resfriamento: reações indicativas à hipotermia
18. Recomendações de saúde para o pessoal exposto ao estresse pelo frio
19. Programas de condicionamento para trabalhadores expostos ao frio
20. Prevenção e alívio do estresse pelo frio: estratégias
21. Estratégias e medidas relacionadas a fatores e equipamentos específicos
22. Mecanismos gerais de adaptação ao frio
23. Número de dias em que a temperatura da água é inferior a 15 ºC
24. Temperaturas do ar de vários ambientes ocupacionais frios
25. Classificação esquemática do trabalho a frio
26. Classificação dos níveis de taxa metabólica
27. Exemplos de valores básicos de isolamento de roupas
28. Classificação da resistência térmica ao resfriamento de roupas de mão
29. Classificação da resistência térmica de contato de roupas de mão
30. Índice de resfriamento pelo vento, temperatura e tempo de congelamento da carne exposta
31. Poder de resfriamento do vento na carne exposta
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43. Horas de Trabalho
Editor de Capítulo: Pedro Knauth
Horas de trabalho
Pedro Knauth
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1. Intervalos de tempo desde o início do trabalho por turnos até três doenças
2. Trabalho em turnos e incidência de distúrbios cardiovasculares
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44. Qualidade do ar interno
Editor de Capítulo: Xavier Guardino Solá
Qualidade do Ar Interior: Introdução
Xavier Guardino Solá
Natureza e fontes de contaminantes químicos internos
Derrick Crump
Radão
Maria José Berenguer
Fumo do tabaco
Dietrich Hoffmann e Ernst L. Wynder
Regulamentos para fumar
Xavier Guardino Solá
Medição e Avaliação de Poluentes Químicos
M. Gracia Rosell Farrás
Contaminação Biológica
Brian Flannigan
Regulamentos, Recomendações, Diretrizes e Normas
Maria José Berenguer
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1. Classificação de poluentes orgânicos internos
2. Emissão de formaldeído de uma variedade de materiais
3. Ttl. compostos orgânicos voláteis concentrados, revestimentos de parede/piso
4. Produtos de consumo e outras fontes de compostos orgânicos voláteis
5. Principais tipos e concentrações no Reino Unido urbano
6. Medições de campo de óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono
7. Agentes tóxicos e tumorigênicos na fumaça secundária do cigarro
8. Agentes tóxicos e tumorigênicos da fumaça do tabaco
9. Cotinina urinária em não fumantes
10. Metodologia para colher amostras
11. Métodos de detecção de gases no ar interno
12. Métodos usados para a análise de poluentes químicos
13. Limites de detecção mais baixos para alguns gases
14. Tipos de fungos que podem causar rinite e/ou asma
15. Microrganismos e alveolite alérgica extrínseca
16. Microrganismos no ar e poeira interna não industrial
17. Padrões de qualidade do ar estabelecidos pela US EPA
18. Diretrizes da OMS para aborrecimentos não cancerígenos e não olfativos
19. Valores de orientação da OMS com base em efeitos sensoriais ou aborrecimento
20. Valores de referência para radônio de três organizações
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45. Controle Ambiental Interno
Editor de Capítulo: Juan Guasch Farrás
Controle de Ambientes Internos: Princípios Gerais
A. Hernández Calleja
Ar Interior: Métodos de Controle e Limpeza
E. Adán Liébana e A. Hernández Calleja
Objetivos e Princípios da Ventilação Geral e de Diluição
Emílio Castejón
Critérios de ventilação para edifícios não industriais
A. Hernández Calleja
Sistemas de aquecimento e ar condicionado
F. Ramos Pérez e J. Guasch Farrás
Ar Interior: Ionização
E. Adán Liébana e J. Guasch Farrás
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1. Poluentes internos mais comuns e suas fontes
2. Sistema de ventilação de diluição de requisitos básicos
3. Medidas de controle e seus efeitos
4. Ajustes no ambiente de trabalho e efeitos
5. Eficácia dos filtros (padrão ASHRAE 52-76)
6. Reagentes usados como absorventes para contaminantes
7. Níveis de qualidade do ar interior
8. Contaminação devido aos ocupantes de um edifício
9. Grau de ocupação de diferentes edifícios
10. Contaminação devido ao edifício
11. Níveis de qualidade do ar exterior
12. Normas propostas para fatores ambientais
13. Temperaturas de conforto térmico (baseadas em Fanger)
14. Características dos íons
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46. Iluminação
Editor de Capítulo: Juan Guasch Farrás
Tipos de Lâmpadas e Iluminação
Richard Forster
Condições Necessárias para Visual
Fernando Ramos Pérez e Ana Hernández Calleja
Condições Gerais de Iluminação
Alan Smith
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1. Saída e potência aprimoradas de algumas lâmpadas fluorescentes de 1,500 mm
2. Eficácias típicas de lâmpadas
3. Sistema Internacional de Codificação de Lâmpadas (ILCOS) para alguns tipos de lâmpadas
4. Cores e formas comuns de lâmpadas incandescentes e códigos ILCOS
5. Tipos de lâmpada de sódio de alta pressão
6. Contrastes de cores
7. Fatores de reflexão de diferentes cores e materiais
8. Níveis recomendados de iluminância mantida para locais/tarefas
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47. ruído
Editor de Capítulo: Alice H. Suter
A natureza e os efeitos do ruído
Alice H. Suter
Medição de Ruído e Avaliação de Exposição
Eduard I. Denisov e alemão A. Suvorov
Controle de Ruído de Engenharia
Dennis P. Driscoll
Programas de Conservação Auditiva
Larry H. Royster e Julia Doswell Royster
Normas e regulamentos
Alice H. Suter
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1. Limites de exposição permissíveis (PEL) para exposição ao ruído, por país
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48. Radiação: Ionizante
Editor do capítulo: Robert N. Cherry, Jr.
Introdução
Robert N. Cereja, Jr.
Biologia da Radiação e Efeitos Biológicos
Arthur C. Upton
Fontes de Radiação Ionizante
Robert N. Cereja, Jr.
Projeto do local de trabalho para segurança contra radiação
Gordon M. Lodde
Segurança de radiação
Robert N. Cereja, Jr.
Planejamento e Gerenciamento de Acidentes de Radiação
Sidney W. Porter, Jr.
49. Radiação Não Ionizante
Editor de Capítulo: Valete Bengt
Campos elétricos e magnéticos e resultados de saúde
Valete Bengt
O Espectro Eletromagnético: Características Físicas Básicas
Kjell Hansson suave
Radiação ultravioleta
David H. Sliney
Radiação infra-vermelha
R. Matthes
Luz e radiação infravermelha
David H. Sliney
lasers
David H. Sliney
Campos de Radiofrequência e Microondas
Kjell Hansson suave
Campos Elétricos e Magnéticos VLF e ELF
Michael H. Repacholi
Campos Estáticos Elétricos e Magnéticos
Martinho Grandolfo
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1. Fontes e exposições para IR
2. Função de risco térmico da retina
3. Limites de exposição para lasers típicos
4. Aplicações de equipamentos usando faixa >0 a 30 kHz
5. Fontes ocupacionais de exposição a campos magnéticos
6. Efeitos das correntes que passam pelo corpo humano
7. Efeitos biológicos de várias faixas de densidade de corrente
8. Limites de exposição ocupacional - campos elétricos/magnéticos
9. Estudos em animais expostos a campos elétricos estáticos
10. Principais tecnologias e grandes campos magnéticos estáticos
11. Recomendações ICNIRP para campos magnéticos estáticos
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50. Vibração
Editor de Capítulo: Michael J. Griffin
vibração
Michael J. Griffin
Vibração de corpo inteiro
Helmut Seidel e Michael J. Griffin
Vibração transmitida manualmente
Massimo Bovenzi
Motion Sickness
Alan J. Benson
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1. Atividades com efeitos adversos da vibração de corpo inteiro
2. Medidas preventivas para vibração de corpo inteiro
3. Exposições a vibrações transmitidas pelas mãos
4. Estágios, escala da oficina de Estocolmo, síndrome de vibração mão-braço
5. Fenômeno de Raynaud e síndrome de vibração mão-braço
6. Valores-limite de limite para vibração transmitida manualmente
7. Diretriz do Conselho da União Européia: vibração transmitida manualmente (1994)
8. Magnitudes de vibração para branqueamento de dedo
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51. Violência
Editor de Capítulo: Leon J. Warshaw
Violência no local de trabalho
Leon J. Warshaw
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1. Taxas mais altas de homicídio ocupacional, locais de trabalho nos EUA, 1980-1989
2. Taxas mais altas de homicídio ocupacional Ocupações nos EUA, 1980-1989
3. Fatores de risco para homicídios no local de trabalho
4. Guias para programas de prevenção da violência no local de trabalho
52. Unidades de exibição visual
Editor de Capítulo: Diane Berthelette
Visão geral
Diane Berthelette
Características das estações de trabalho de exibição visual
Ahmet Çakir
Problemas oculares e visuais
Paule Rey e Jean-Jacques Meyer
Riscos Reprodutivos - Dados Experimentais
Ulf Bergqvist
Efeitos reprodutivos - Evidência humana
Claire Infante-Rivard
Estudo de caso: um resumo dos estudos de resultados reprodutivos
Distúrbios músculo-esqueléticos
Gabriele Bammer
Problemas de pele
Mats Berg e Sture Lidén
Aspectos psicossociais do trabalho VDU
Michael J. Smith e Pascale Carayon
Aspectos ergonômicos da interação humano-computador
Jean Marc Robert
Padrões de Ergonomia
Tom FM Stewart
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1. Distribuição de computadores em várias regiões
2. Frequência e importância dos elementos do equipamento
3. Prevalência de sintomas oculares
4. Estudos teratológicos com ratos ou camundongos
5. Estudos teratológicos com ratos ou camundongos
6. Uso de VDU como um fator nos resultados adversos da gravidez
7. Análises para estudar causas de problemas musculoesqueléticos
8. Fatores considerados causadores de problemas musculoesqueléticos
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Em geral, há uma relação de raiz quadrada entre a espessura d de uma camada de ar estático e velocidade do ar v. A função exata depende do tamanho e forma da superfície, mas para o corpo humano uma aproximação útil é:
O ar parado atua como uma camada isolante com uma condutividade (uma constante de material, independentemente da forma do material) de 026 W/mK, que possui um coeficiente de transferência de calor h (unidades de ) (a propriedade condutora de uma placa de material) de:
(Kerslake 1972).
Fluxo de calor radiante () entre duas superfícies é aproximadamente proporcional à diferença de temperatura:
onde T é a temperatura absoluta média (em Kelvin) das duas superfícies, é o coeficiente de absorção e é a constante de Stefan-Boltzmann ( ). A quantidade de troca de radiação está inversamente relacionada ao número de camadas interceptadoras (n):
Isolamento de roupas () é definido pelas seguintes equações:
onde é o isolamento intrínseco, é (adjacente) isolamento de ar, é isolamento total, é a temperatura média da pele, é a temperatura média da superfície externa da roupa, é a temperatura do ar, é o fluxo de calor seco (calor convectivo e radiante) por unidade de área da pele e é o fator de área de vestuário. Este coeficiente tem sido subestimado em estudos mais antigos, mas estudos mais recentes convergem para a expressão
Frequentemente I é expresso na unidade clo; um clo é igual .
McCullough e outros. (1985) deduziu uma equação de regressão a partir de dados sobre uma mistura de conjuntos de roupas, usando a espessura do tecido (, em mm) e porcentagem de área corporal coberta () como determinantes. Sua fórmula para o isolamento de itens de vestuário individuais () é:
A resistência evaporativa R (unidades de s/m) pode ser definido como:
(ou às vezes em )
Para camadas de tecido, o ar equivalente () é a espessura do ar que oferece a mesma resistência à difusão que o tecido. O vapor associado e calor latente () os fluxos são:
onde D é o coeficiente de difusão (), C a concentração de vapor () e o calor de evaporação (2430 J/g).
(de Lotens 1993). está relacionado a R por:
em que:
D é o coeficiente de difusão do vapor de água no ar, .
O trabalho por turnos é o trabalho programado, de forma permanente ou frequente, fora das horas normais de trabalho diurno. O trabalho em turnos pode ser, por exemplo, trabalho permanente à noite, trabalho permanente à noite ou o horário de trabalho pode ter padrões de atribuição variáveis. Cada tipo de sistema de turnos tem suas vantagens e desvantagens, e cada um está associado a diferentes efeitos no bem-estar, saúde, vida social e desempenho no trabalho.
Nos sistemas tradicionais de turnos de rotação lenta, os turnos mudam semanalmente; ou seja, uma semana de turnos noturnos é seguida por uma semana de turnos noturnos e depois uma semana de turnos matutinos. Em um sistema de turnos de rápida rotação, apenas um, dois ou no máximo três dias consecutivos são gastos em cada turno. Em alguns países, como os Estados Unidos, turnos de mais de 8 horas, em particular 12 horas, estão ganhando popularidade (Rosa et al. 1990).
Os seres humanos evoluíram como seres essencialmente diurnos; ou seja, o corpo é principalmente “programado” para o desempenho do trabalho durante o dia e para recreação e descanso noturno. Mecanismos internos (às vezes chamados de corpo ou relógio biológico) controlam a fisiologia e a bioquímica do corpo para se adequar a um ambiente de 24 horas. Esses ciclos são chamados ritmos circadianos. A interrupção das variações circadianas na função fisiológica causada por ter que estar acordado e trabalhar em horários biologicamente incomuns, bem como dormir durante o dia, é um dos principais estresses associados ao trabalho em turnos.
Apesar da suposição generalizada de que os distúrbios do sistema circadiano podem resultar, a longo prazo, em efeitos nocivos, a verdadeira relação causa-efeito tem sido difícil de estabelecer. Apesar dessa falta de provas absolutas, é amplamente aceito que é prudente adotar sistemas de turnos no local de trabalho que minimizem a interrupção duradoura dos ritmos circadianos.
Efeitos combinados de fatores do local de trabalho
Alguns trabalhadores em turnos também estão expostos a outros riscos no local de trabalho, como agentes tóxicos, ou a trabalhos com altas cargas mentais ou físicas. Apenas alguns estudos, no entanto, abordaram os problemas causados pela combinação de trabalho em turnos e condições de trabalho, organizacionais e ambientais desfavoráveis, onde os efeitos negativos do trabalho em turnos poderiam ser causados não apenas pela diferença de fase entre ritmos circadianos e condições de vida, mas também por as condições negativas de trabalho adversas que podem ser combinadas com trabalho em turnos.
Uma variedade de riscos no local de trabalho, como ruído, condições climáticas desfavoráveis, condições de iluminação desfavoráveis, vibração e combinações destes, às vezes podem ocorrer com mais frequência em sistemas de três turnos, sistemas irregulares e sistemas noturnos do que em sistemas de dois turnos ou trabalho diurno .
Variáveis intervenientes
As pessoas variam amplamente em sua tolerância ao trabalho em turnos, de acordo com Härmä (1993), o que pode ser explicado pela influência de muitas variáveis intervenientes. Algumas diferenças individuais que podem modificar o desgaste dos trabalhadores em turnos são: diferenças na fase e amplitude do ciclo circadiano, idade, sexo, gravidez, aptidão física e flexibilidade nos hábitos de sono e capacidade de superar a sonolência, conforme ilustrado na figura 1.
Figura 1. Modelo de estresse e desgaste de trabalhadores em turnos.
Embora alguns autores tenham encontrado uma correlação entre uma maior amplitude dos ritmos circadianos e menos queixas médicas (Andlauer et al. 1979; Reinberg et al. 1988; Costa et al. 1989; Knauth e Härmä 1992), outros descobriram que isso não prediz adaptação ao trabalho por turnos (Costa et al. 1989; Minors e Waterhouse 1981) mesmo após três anos de trabalho (Vidacek et al. 1987).
Parece haver duas dimensões principais da personalidade relacionadas à fase circadiana: “matinal”/“vespertino” e introversão/extroversão (Kerkhof 1985). A manhã/noite pode ser avaliada por questionário (Horne e Östberg 1976; Folkard et al. 1979; Torsval e Åkerstedt 1980; Moog 1981) ou medindo a temperatura corporal (Breithaupt et al. 1978). Tipos matutinos, “cotovias”, tendo uma posição de fase avançada da temperatura corporal circadiana, vão para a cama mais cedo e se levantam mais cedo do que a média da população, enquanto tipos noturnos, “corujas”, têm uma posição de fase circadiana atrasada e vão para a cama e se levantam mais tarde. Ser “cotovia” parece ser uma vantagem para os turnos da manhã e uma “coruja” para os turnos da noite. No entanto, alguns autores relatam que um número desproporcionalmente grande daqueles que desistem do trabalho em turnos eram matutinos (Åkerstedt e Fröberg 1976; Hauke et al. 1979; Torsvall e Åkerstedt 1979). Uma relação entre manhã e menor tolerância ao trabalho em turnos foi encontrada por Bohle e Tilley (1989) e Vidacek et al. (1987). Outros pesquisadores, no entanto, encontraram resultados opostos (Costa et al. 1989), e deve-se notar que a maioria dos estudos envolveu apenas “cotovias” e “corujas” extremas, onde cada uma representa apenas 5% da população.
Em muitos estudos de questionários, foram encontrados efeitos mais adversos do trabalho em turnos para a saúde com o aumento idade, sendo a idade crítica de 40 a 50 anos em média (Foret et al. 1981; Koller 1983; Åkerstedt e Torsvall 1981). Com o aumento da idade, dormir durante o dia torna-se progressivamente mais difícil (Åkerstedt e Torsvall 1981). Existem também algumas indicações de um ajuste circadiano mais lento ao trabalho por turnos em trabalhadores por turnos de meia-idade em comparação com os mais jovens (Härmä et al. 1990; Matsumoto e Morita 1987).
Gênero e gravidez e gestação são duas variáveis intervenientes que têm sido frequentemente discutidas, mas ainda não adequadamente investigadas em estudos longitudinais. Com base em uma revisão da literatura, Rutenfranz et al. (1987) concluem que os ritmos circadianos de homens e mulheres reagem da mesma forma à mudança de fase do trabalho e do sono em conexão com o trabalho noturno. No entanto, dois aspectos – o ciclo menstrual e a carga adicional de cuidados com os filhos e tarefas domésticas – devem ser levados em consideração.
Embora alguns autores tenham encontrado problemas menstruais mais frequentes em grupos de mulheres trabalhadoras em turnos em comparação com mulheres em trabalho diurno (Tasto et al. 1978; Uehata e Sasakawa 1982), a comparabilidade desses grupos de turnos e diurnos era questionável. Pokorski et ai. (1990) estudaram a percepção de desconforto entre mulheres trabalhadoras de três turnos durante três fases do ciclo menstrual (pré-menstrual, menstruação e pós-menstrual). As diferenças relacionadas à fase foram mais pronunciadas do que as diferenças entre os turnos da manhã, tarde e noite.
O cuidado da criança no domicílio reduziu a duração do sono e do lazer em enfermeiras que trabalhavam em turnos. Estryn-Behar questionou 120 mulheres em turno noturno permanente e descobriu que a duração média do sono após os turnos noturnos era de 6 h 31 min para mulheres sem filhos, 5 h 30 min para mulheres com filhos mais velhos e 4 h 55 min para mulheres com muito crianças pequenas (Estryn-Behar et al. 1978). No entanto, um estudo com mulheres policiais descobriu que aquelas com filhos eram mais favoráveis ao trabalho em turnos do que as mulheres sem filhos (Beermann et al. 1990).
Aptidão física parece ser um fator no aumento da tolerância ao trabalho em turnos em um estudo de Härmä et al. (1988a, b). Em um estudo de acompanhamento com design de pares pareados, o grupo de participantes que se exercitou regularmente em um programa de quatro meses relatou uma diminuição significativa na fadiga geral, principalmente no turno da noite, bem como uma diminuição nos sintomas musculoesqueléticos e um aumento na duração do sono.
A “flexibilidade dos hábitos de sono” e “capacidade de superar a sonolência”, conforme avaliado por um questionário desenvolvido por Folkard et al. (1979; 1982) foram relacionados, em alguns estudos, a uma melhor tolerância ao trabalho em turnos (Wynne et al. 1986; Costa et al. 1989; Vidacek et al. 1987). Em outros estudos, no entanto, essa relação não foi confirmada (por exemplo, Bohle e Tilley 1989).
Outras variáveis intervenientes que podem ser importantes para a tolerância ao trabalho por turnos são o “compromisso com o trabalho noturno” como a maneira pela qual as pessoas planejam suas vidas (Folkard et al. 1979; Minors e Waterhouse 1981) ou o estilo de enfrentamento de trabalhadores em turnos (Olsson et al. 1987; Olsson e Kandolin 1990).
Além das características individuais, fatores situacionais parecem ser importantes para explicar a extensão dos problemas relatados pelos trabalhadores em turnos. Kupper et al. (1980) e Knauth (1983) descobriram que os trabalhadores em turnos que tentavam dormir durante o dia e eram frequentemente ou sempre perturbados por barulho, queixavam-se mais frequentemente de sintomas nervosos e gastrointestinais do que os trabalhadores em turnos com sono tranquilo ou raramente perturbado.
Efeitos do trabalho em turnos na saúde
A maioria das queixas de saúde dos trabalhadores em turnos pode estar relacionada à qualidade do sono diurno após os turnos noturnos e, em menor proporção, ao sono antes dos turnos da manhã. Como os ritmos circadianos geralmente funcionam de forma que o corpo seja programado para o desempenho diurno e para o sono noturno, após o turno da noite o corpo, em geral, não está completamente ajustado para dormir. Outros fatores também podem interferir. A luz do dia pode perturbar o sono. O ruído durante o dia é geralmente mais alto do que durante a noite. A maioria dos trabalhadores noturnos reclama do barulho das crianças e do trânsito. Alguns trabalhadores noturnos interrompem o sono diurno para fazer uma refeição conjunta com a família, e alguns reduzem o sono por causa de suas tarefas domésticas e responsabilidades com os filhos. Em um estudo com trabalhadores em turnos, a duração do sono noturno foi reduzida para 6 horas (Knauth 1983). Embora existam grandes diferenças interindividuais nas necessidades de sono, 6 ou menos horas de sono por dia são inadequadas para muitos seres humanos (Williams et al. 1974). Em particular, após muitos turnos noturnos consecutivos, deve-se esperar um acúmulo de déficits de sono, com seus efeitos concomitantes na vida social e na produtividade (Naitoh et al. 1990), bem como a possibilidade de aumento da taxa de acidentes. Vários estudos eletroencefalográficos também mostraram que a qualidade do sono diurno também é menor (Knauth 1983).
Os déficits de sono podem ocorrer tanto em uma semana de turnos noturnos quanto em uma semana de turnos matutinos. A duração prolongada do sono no final de semana após uma semana de plantão matinal parece indicar que há aumento da necessidade de sono.
Hak e Kampmann (1981) estudaram sono e fadiga em maquinistas. Quanto mais cedo começava o turno da manhã, mais curto era o sono noturno anterior e mais cansados os maquinistas durante o turno da manhã. A redução do sono em conexão com o início mais cedo do turno da manhã também foi confirmada pelos estudos de Moors (1990), bem como Folkard e Barton (1993). Tais achados podem ser parcialmente explicados pela pressão social da família para não ir para a cama muito cedo, ou pelo relógio biológico, que segundo Lavie (1986) provoca uma “zona proibida” para o sono, durante a qual a propensão ao sono é bastante reduzida . A última explicação significa que, mesmo que os trabalhadores por turnos vão para a cama mais cedo – por causa do início do turno da manhã seguinte – eles podem ter dificuldade em adormecer.
Distúrbios gastrointestinais. O trabalho noturno leva a uma mudança na sequência e no horário das refeições. Durante a noite, o estômago não aguenta a composição e a quantidade de uma refeição típica do dia. É então compreensível que os trabalhadores noturnos muitas vezes sofram mais de distúrbios do apetite do que os diurnos ou não noturnos, como Rutenfranz et al. (1981) concluíram a partir de uma revisão da literatura.
A longo prazo, a ingestão irregular de alimentos pode levar a queixas gastrointestinais ou mesmo a distúrbios. No entanto, as razões para os sintomas gastrointestinais complexos são certamente múltiplas. A análise de estudos existentes, como o de Costa (1996), é difícil, devido às diferenças metodológicas. A maioria dos resultados é baseada em estudos transversais – isto é, em trabalhadores atualmente engajados em trabalho em turnos. Assim, se os indivíduos abandonaram o trabalho por turnos devido a problemas ou doenças, ficamos com uma população mais ou menos auto-selecionada (o efeito “trabalhador saudável”). Portanto, o estado de saúde de um grupo de trabalhadores em turnos pode ser melhor do que um grupo de trabalhadores diurnos, simplesmente porque trabalhadores em turnos com problemas sociais ou de saúde mais fracos mudaram para o trabalho diurno e aqueles que permanecem podem ser mais capazes de lidar com isso.
Em estudos longitudinais, quase exclusivamente retrospectivos, são bem conhecidos os problemas de autosseleção e perda de seguimento. Por exemplo, para a amostra no estudo de Leuliet (1963), a população de estudo foi reduzida quase à metade durante o período de estudo de 12 anos. Tal como acontece com os estudos transversais, muitas vezes são os ex-trabalhadores por turnos, que foram transferidos para o trabalho diurno fora dos turnos devido a problemas médicos, que apresentam os efeitos mais graves. Thiis-Evensen (1958) descobriu que as úlceras pépticas eram duas vezes mais frequentes entre os ex-trabalhadores em turnos do que entre os diurnos. Aanonsen (1964) e Angersbach et al. (1980) observaram, respectivamente, duas e três vezes e meia mais casos de úlceras pépticas entre ex-trabalhadores regulares em turnos, com subsequente diminuição significativa de doenças gastrointestinais após a transferência para fora do padrão de trabalho em turnos.
Costa e cols. (1981) calculou o intervalo de tempo entre o início do trabalho em turnos e o diagnóstico das doenças (tabela 1). Comparando grupos com diferentes regimes de jornada de trabalho, Costa et al. encontraram os menores intervalos médios (4.7 anos) para o aparecimento de gastroduodenites em trabalhadores noturnos permanentes. Em grupos com trabalho noturno (ou seja, trabalhadores em três turnos e trabalhadores noturnos permanentes), em um intervalo de cerca de 5 anos, desenvolveram-se úlceras pépticas. Em sua revisão, Costa (1996) conclui que “existem evidências suficientes para considerar o trabalho em turnos como um fator de risco para distúrbios e doenças gastrointestinais – em particular úlcera péptica” (tabela 1).
Tabela 1. Intervalos de tempo desde o início do trabalho em turnos até o momento do diagnóstico das três doenças (média e desvio padrão em anos).
Horário de trabalho |
Gastroduodenite |
Úlcera péptica |
Distúrbios neuróticos |
Dia de trabalho |
12.6 ± 10.9 |
12.2 ± 9.9 |
9.7 ± 6.8 |
Dois turnos |
7.8 ± 6.6 |
14.4 ± 8.2 |
9.0 ± 7.5 |
Três turnos |
7.4 ± 6.5 |
5.0 ± 3.9 |
6.8 ± 5.2 |
Trabalho noturno |
4.7 ± 4.3 |
5.6 ± 2.8 |
3.6 ± 3.3 |
Fonte: Costa et al. 1981
Distúrbios cardiovasculares. Kristensen (1989) analisou os estudos relevantes sobre a incidência de distúrbios cardiovasculares em trabalhadores em turnos para fatores metodológicos e analíticos, conforme mostrado na Tabela 2. Artigos publicados após 1978 eram mais propensos a relatar um aumento de distúrbios cardiovasculares, particularmente entre aqueles que se mudaram do trabalho em turnos. Waterhouse e outros. (1992) concluem que não é possível simplesmente descartar o relacionamento como tem sido geralmente aceito (Harrington 1978).
Tabela 2. Relação entre trabalho em turnos e incidência de doenças cardiovasculares
Referência |
anos de publicação |
Conclusão |
Comentários/avaliações metodológicas |
Thiis-Evenson (1949); Aanonsen (1964) |
1949-1964 |
0 |
2 |
Taylor e Pocock (1972) |
1972 |
0 |
? escolha correta para controles |
Rutenfranz et ai. (1977); Carpentier e outros. (1977) |
1977 |
0, artigos de revisão |
|
Angersbach et ai. (1980); |
1980-1983 |
+, particularmente desistentes; |
2-3 |
Michel-Briand et al. (1981) |
1981 |
+, em aposentados |
1 |
Alfredsson e outros. (1982; 1983; 1985); |
1982-1986 |
+, em homens e mulheres; |
3-4 |
Åkerstedt et al. (1984) |
1984-1986 |
+, artigo de revisão |
|
Orth-Gomer (1985) |
1985 |
+, artigo de revisão |
|
Anderson (1985) |
1985 |
+, ocupações envolvendo trabalho em turnos |
|
Frese e Semmer (1986) |
1986 |
+, em desistências |
Fonte: Waterhouse et al. 1992. Baseado em Kristensen 1989. Classificações das conclusões usadas por Kristensen: +, incidência aumentada; 0, nenhuma diferença.
Classificações metodológicas, 1-4 da metodologia de qualidade mais baixa à mais alta.
Problemas neurológicos. Embora haja uma falta de padronização dos sintomas e distúrbios em estudos de distúrbios neurológicos de trabalhadores em turnos (Waterhouse et al. 1992; Costa 1996), de acordo com Waterhouse (1992), no entanto, “agora há evidências de uma maior tendência para mal-estar – incluindo elementos de ansiedade e depressão – em trabalhadores por turnos do que em colegas de trabalho diurno”. Costa (1996) chega a uma conclusão semelhante, mas mais cautelosa: “há evidências suficientes para sugerir que a morbidade por distúrbios psiconeuróticos pode ser influenciada pelo trabalho em turnos em maior ou menor grau em relação a outros fatores individuais e sociais”.
Mortalidade. Existe apenas um estudo epidemiológico muito cuidadoso sobre a mortalidade de trabalhadores em turnos. Taylor e Pocock (1972) compararam as taxas de mortalidade em trabalhadores em turnos e diurnos durante um período de 13 anos em uma amostra de mais de 8,000 pessoas. Não houve diferenças nas taxas entre os atuais trabalhadores em turnos e diurnos. No entanto, a taxa de mortalidade padronizada para ex-trabalhadores em turnos foi de 118.9, em comparação com 101.5 para os atuais trabalhadores em turnos, o que “pode implicar uma seleção de homens menos aptos” (Harrington 1978).
Problemas sociais dos trabalhadores por turnos
O trabalho por turnos pode ter efeitos negativos na vida familiar, na participação na vida institucional e nos contactos sociais. A extensão dos problemas que podem existir depende de muitos fatores, como o tipo de sistema de turnos, sexo, idade, estado civil, composição da família do trabalhador por turnos, bem como quão comum é o trabalho por turnos em uma determinada região.
Durante uma semana de turnos noturnos, os contatos regulares entre um trabalhador por turnos e seus filhos em idade escolar, ou parceiro que pode trabalhar nos turnos da manhã ou do dia, são drasticamente reduzidos. Este é um problema importante para os trabalhadores em turnos que trabalham nos chamados turnos permanentes da tarde (Mott et al. 1965). No sistema tradicional descontínuo de dois turnos, uma semana de turnos matutinos e turnos noturnos se alternam de forma que a cada duas semanas os contatos são interrompidos. O sistema tradicional de três turnos rotativos semanais tem turnos noturnos a cada três semanas. Nos sistemas de turnos de rápida rotação, os contatos dentro da família nunca são prejudicados durante uma semana inteira. Os pesquisadores obtiveram resultados contraditórios. Mott et ai. (1965) descobriu que muitos turnos noturnos consecutivos podem prejudicar a felicidade conjugal dos trabalhadores em turnos, enquanto Maasen (1981) não observou isso. O trabalho em turnos – em particular quando ambos os pais trabalham em turnos – pode ter efeitos negativos sobre o desempenho escolar das crianças (Maasen 1981; Diekmann et al. 1981).
Estudos sobre o valor subjetivo do tempo livre durante diferentes horas da semana mostraram que os fins de semana foram avaliados mais do que os dias da semana e as noites mais do que o tempo livre durante o dia (Wedderburn 1981; Hornberger e Knauth 1993). Os contatos com amigos, parentes, clubes, partidos políticos, igrejas e assim por diante são principalmente empobrecidos pelo trabalho de fim de semana, turnos noturnos e turnos da noite (Mott et al. 1965), como foi revisado por Bunnage (1981); Walker (1985); e Colligan e Rosa (1990).
Apenas no que diz respeito aos passatempos e atividades de natureza solitária ou quase solitária, os trabalhadores por turnos têm uma vantagem em relação aos trabalhadores diurnos, uma vez que os projetos de jardinagem, caminhadas, pesca ou “faça você mesmo” são atividades comparativamente flexíveis e possíveis a qualquer momento, não apenas em à noite ou nos fins de semana.
Alguns estudos lidaram com o fardo dos cônjuges de trabalhadores em turnos (Banks 1956; Ulich 1957; Downie 1963; Sergean 1971), que precisam alterar seu estilo de vida (por exemplo, horário das refeições) para se adequar ao sistema de turnos de seus companheiros. Eles podem ser forçados a adiar as tarefas domésticas barulhentas e a manter as crianças quietas quando o trabalhador por turnos estiver dormindo após o turno da noite. Além disso, eles ficam sozinhos durante os turnos da noite, da noite e do fim de semana e precisam lidar com um cônjuge irritável. Após a mudança de um sistema de turnos semanais para um sistema de turnos contínuos de rápida rotação, 87% dos cônjuges dos trabalhadores por turnos votaram a favor do novo sistema de turnos. Argumentaram que no regime de plantão antigo o cônjuge ficava muito cansado após o término do período de plantão noturno, precisava de vários dias para se recuperar e não tinha disposição para atividades de lazer conjuntas. No entanto, no novo regime de turnos com apenas dois ou três turnos noturnos consecutivos, o trabalhador cansava-se menos e desfrutava de mais atividades de lazer conjuntas.
As mulheres que trabalham em turnos podem ter mais problemas com as tarefas domésticas e com o sono, uma vez que as responsabilidades domésticas não são compartilhadas igualmente pelos cônjuges. No entanto, algumas enfermeiras noturnas permanentes escolheram especificamente trabalhar à noite por motivos domésticos (Barton et al. 1993). No entanto, como Walker (1985) conclui em sua revisão, “dizer que os turnos noturnos fixos para as mães são compatíveis com suas responsabilidades de criação dos filhos ignora os 'custos'”. Cansaço constante devido ao sono reduzido pode ser o custo.
Desempenho do Trabalhador
Além dos possíveis efeitos do trabalho em turnos na saúde do trabalhador, o desempenho do trabalhador também pode ser afetado. As conclusões generalizadas de Harrington (1978) sobre desempenho foram alcançadas por meio da consideração de produtividade e acidentes. Eles ainda são válidos e foram reformulados por Waterhouse et al. (1992):
As diferenças entre os indivíduos eram muitas vezes a maior variável no desempenho.
Um problema na comparação entre produtividade e acidentes nos turnos da manhã, tarde e noite é metodológico. As condições de trabalho, ambientais e organizacionais à noite e durante o dia em geral não são completamente comparáveis (Colquhoun 1976; Carter e Corlett 1982; Waterhouse et al. 1992). Portanto, é difícil controlar todas as variáveis. Não é de surpreender que, em uma revisão de 24 estudos, houvesse quase tantos estudos com maior frequência de acidentes à noite quanto estudos com maior frequência de acidentes durante o dia (Knauth 1983). Em alguns estudos, a carga de trabalho durante o dia e a noite foram comparáveis e as medidas estavam disponíveis para todas as 24 horas. Na maioria desses estudos, os autores encontraram um desempenho degradado no turno da noite (por exemplo, Browne 1949; Bjerner et al. 1955; Hildebrandt et al. 1974; Harris 1977; Hamelin 1981). No entanto, como Monk (1990) concluiu, é possível que os efeitos circadianos possam “aparecer” apenas quando os trabalhadores estão sob pressão. Na ausência de pressão, os trabalhadores podem equiparar o desempenho dos turnos diurnos e noturnos, porque ambos são consideravelmente abaixo do ideal.
O projeto de sistemas de turnos
As recomendações mais importantes para o projeto de sistemas de turnos estão resumidas na figura 2.
Figura 2. Recomendações para o projeto de sistemas de turnos.
trabalho noturno permanente
O turno da noite é o mais perturbador de todos os turnos em termos de ajustamento fisiológico, sono e bem-estar. Os ritmos fisiológicos circadianos da maioria dos trabalhadores em turnos podem requerer mais de uma semana para a completa adaptação ao trabalho noturno. Qualquer ajuste parcial será perdido após dias de folga do turno da noite. Assim, os ritmos corporais dos trabalhadores noturnos permanentes estão constantemente em estado de ruptura. Em um estudo (Alfredsson et al. 1991), os seguranças noturnos permanentes tiveram uma ocorrência 2 a 3 vezes maior de distúrbios do sono e fadiga do que a amostra nacional da população trabalhadora.
Alguns autores sugeriram várias maneiras de combinar a tolerância dos funcionários ao trabalho em turnos e certos estímulos externos para ajudar os trabalhadores a se ajustarem. Segundo Hildebrandt et al. (1987) pessoas com uma posição de fase tardia (tipos noturnos) são capazes de se ajustar ao trabalho noturno. Moog (1988) postulou que eles deveriam trabalhar em períodos muito longos de turnos noturnos – ou seja, muito mais do que 10 noites seguidas. Para lucrar com uma adaptação ao trabalho noturno, Folkard (1990) chegou a sugerir a criação de uma “subsociedade noturna”, que além de trabalhar permanentemente à noite, continuaria a ser ativa à noite e a dormir durante o dia, mesmo quando não No trabalho. Embora o desempenho noturno possa a longo prazo ser aumentado (Wilkinson 1992), tal proposta causa um acúmulo de déficits de sono e isolamento social, o que parece ser inaceitável para a maioria das pessoas (Smith e Folkard 1993).
Há um número crescente de estudos que lidam com a influência da luz brilhante na reprogramação dos ritmos circadianos (alguns exemplos são Wever et al. 1983; sessão especial no IXth International Symposium on Night and Shift Work; Costa et al. 1990a; Rosa e outros 1990; Czeisler e outros 1990). No entanto, “muito trabalho é necessário para determinar os horários ideais de trabalho leve e sono para os trabalhadores por turnos em termos de sua capacidade de alterar os ritmos circadianos, melhorar o sono, reduzir a fadiga, bem como em termos de sua viabilidade social”, de acordo com Eastman. (1990).
Em comparação com outros sistemas de turnos, os turnos noturnos fixos têm efeitos mais negativos nas famílias que devem adaptar seus estilos de vida a esse horário, nas relações sexuais e na capacidade dos trabalhadores de desempenhar papéis familiares (Stein 1963; Mott et al. 1965; Tasto et al. . 1978; Gadbois 1981). No entanto, em alguns estudos de turno noturno permanente, as enfermeiras relataram menos queixas do que as enfermeiras rotativas ou enfermeiras do turno diurno (Verhaegen et al. 1987; Barton et al. 1993). Barton e outros. propõem que uma possível explicação para esses resultados pode ser que a liberdade de escolher o trabalho diurno ou noturno pode influenciar muito o grau em que os problemas subsequentes são vivenciados. A noção de que isso representa “liberdade” é, no entanto, questionável quando muitas enfermeiras preferem o trabalho noturno permanente, porque isso representa a única maneira de organizar melhor as responsabilidades domésticas e o emprego fora de casa (Gadbois 1981).
O trabalho noturno permanente também tem algumas vantagens. Os trabalhadores noturnos relatam um maior sentimento de independência e menos supervisão à noite (Brown 1990; Hoff e Ebbing 1991). Além disso, porque é menos fácil obter alívio de trabalho para o pessoal do turno da noite, aparentemente mais “espírito de equipe” (espírito de corpo) se desenvolve. No entanto, na maioria dos casos, o trabalho noturno é escolhido devido ao aumento da renda devido ao subsídio noturno (Hoff e Ebbing 1991).
Embora não tenhamos conhecimento suficiente sobre os efeitos do trabalho noturno permanente na saúde a longo prazo e sobre os horários ideais de trabalho e sono com luz brilhante, sabe-se que o turno da noite é o mais perturbador de todos os turnos em termos de ajuste fisiológico, sono e bem-estar. -sendo, e até que resultados de novas pesquisas estejam disponíveis, assumiremos por enquanto que o trabalho noturno permanente não é recomendável para a maioria dos trabalhadores em turnos.
Sistemas de mudança de rotação rápida versus rotação lenta
Horários de rotação mais rápida são mais vantajosos em comparação com a rotação de turno semanal. Uma rotação rápida mantém o ritmo circadiano em uma orientação diurna e não está em estado constante de interrupção do ajuste parcial a diferentes orientações diurnas e noturnas. Turnos noturnos consecutivos podem causar um acúmulo de déficits de sono - isto é, uma privação crônica de sono (Tepas e Mahan 1989; Folkard et al. 1990). A longo prazo, isso pode levar a “custos” biológicos de longo prazo ou mesmo a distúrbios médicos. No entanto, nenhum estudo epidemiológico bem controlado está disponível que compare os efeitos de sistemas de turnos permanentes, lentos e rápidos. Na maioria dos estudos publicados, os grupos não são comparáveis no que diz respeito à estrutura etária, conteúdo do trabalho, grau de auto-seleção (por exemplo, Tasto et al. 1978; Costa et al. 1981) ou porque os funcionários que trabalham em horários fixos de manhã, tarde e os turnos noturnos foram combinados para formar uma única categoria (Jamal e Jamal 1982). Em vários estudos de campo longitudinais, os efeitos de uma mudança de sistemas de turnos rotativos semanais para mais rápidos foram investigados (Williamson e Sanderson 1986; Knauth e Kiesswetter 1987; Knauth e Schönfelder 1990; Hornberger e Knauth 1995; Knauth 1996). Em todos os 27 grupos de trabalhadores por turnos estudados, a maioria dos trabalhadores por turnos votou a favor dos turnos de rotação mais rápidos após um período experimental. Resumindo, os sistemas de mudança de rotação rápida são preferíveis aos de rotação lenta. Åkerstedt (1988), entretanto, discorda, pois a sonolência máxima geralmente ocorre no primeiro turno da noite devido ao prolongado despertar anterior. Ele recomenda rotação lenta.
Outro argumento para um sistema de turnos de rotação rápida é que os trabalhadores por turnos têm noites livres todas as semanas e, portanto, um contato mais regular com amigos e colegas é possível do que com turnos rotativos semanais. Com base na análise dos componentes periódicos do tempo de trabalho e lazer, Hedden et al. (1990) concluem que as rotações que permitem uma sincronização mais curta, mas mais frequente, da vida profissional com a vida social resultam em menos prejuízos do que as rotações que levam a uma sincronização mais longa, mas pouco frequente.
Duração dos turnos
Existem muitos resultados contraditórios dos efeitos de jornadas de trabalho estendidas e, portanto, uma recomendação geral para jornadas de trabalho estendidas não pode ser feita (Kelly e Schneider 1982; Tepas 1985). Uma jornada de trabalho estendida de 9 a 12 horas deve ser contemplada apenas nos seguintes casos (Knauth e Rutenfranz 1982; Wallace 1989; Tsaneva et al. 1990; Ong e Kogi 1990):
Os requisitos fisiológicos devem ser levados em consideração. Segundo Bonjer (1971), o consumo aceitável de oxigênio durante um turno de 8 horas deve ser de cerca de 30% ou menos do consumo máximo de oxigênio. Durante um turno de 12 horas, deve ser cerca de 23% ou menos do consumo máximo de oxigênio. Como a quantidade de consumo de oxigênio aumenta com as demandas físicas do trabalho, parece que turnos de 12 horas são aceitáveis apenas para trabalhos fisicamente leves. No entanto, mesmo neste caso, se o estresse mental ou emocional causado pelo trabalho for muito alto, horas de trabalho estendidas não são aconselháveis. Antes da introdução de jornadas de trabalho estendidas, o estresse e a tensão no local de trabalho específico devem ser avaliados com precisão por especialistas.
Uma das potenciais desvantagens dos turnos de 12 horas, em particular dos turnos noturnos de 12 horas, é o aumento da fadiga. Portanto, o sistema de turnos deve ser projetado para minimizar o acúmulo de fadiga – ou seja, não deve haver muitos turnos de 12 horas seguidas e o turno do dia não deve começar muito cedo. Koller et ai. (1991) recomendam turnos noturnos únicos ou no máximo dois turnos noturnos. Esta recomendação é apoiada por resultados favoráveis de estudos em sistemas de turnos com turnos noturnos únicos de 12 horas (Nachreiner et al. 1975; Nedeltcheva et al. 1990). Em um estudo belga, a duração do turno foi estendida para 9 horas, começando uma hora mais cedo pela manhã (Moors, 1990). O turno do dia começava às 0630h0730 em vez das 0500h0600 e o turno da manhã em um sistema de dois turnos começava às 5hXNUMX em vez das XNUMXhXNUMX. Em uma semana de XNUMX dias, esses arranjos de horário de trabalho levaram a um acúmulo de déficits de sono e queixas de cansaço. O autor recomenda que os turnos comecem como no antigo regime de trabalho e que o turno seja estendido por uma hora à noite.
Nosso conhecimento é muito limitado em relação a outro problema: a exposição tóxica e a depuração tóxica durante o tempo fora do trabalho em conexão com jornadas de trabalho estendidas (Bolt e Rutenfranz 1988). Em geral, os limites de exposição são baseados em 8 horas de exposição e não se pode simplesmente extrapolá-los para cobrir um turno de 12 horas. Alguns autores propuseram procedimentos matemáticos para ajustar essas exposições para horários de trabalho que se desviam do turno usual de 8 horas, mas nenhum método foi adotado uniformemente (por exemplo, Hickey e Reist 1977; OSHA 1978; Brief e Scala 1986; Koller et al. 1991).
Os projetistas de sistemas de turnos devem considerar a carga de trabalho, o ambiente de trabalho e as condições fora do local de trabalho. Ong e Kogi (1990) relatam que “o clima quente e tropical e as unidades habitacionais barulhentas de Cingapura não eram propícias ao sono profundo para trabalhadores em turnos, que precisavam dormir durante o dia”. Tais circunstâncias aumentaram o cansaço e afetaram a produtividade no turno de 12 horas trabalhado no dia seguinte. Outra preocupação relacionada com o bem-estar dos trabalhadores é a forma como os trabalhadores por turnos utilizam os seus grandes períodos de lazer. Em alguns estudos, parece que eles podem ter um segundo emprego (trabalho clandestino), aumentando assim sua carga de trabalho total (Angersbach et al. 1980; Wallace 1989; Ong e Kogi 1990). Muitos outros fatores sociais, como deslocamento, diferenças individuais, apoio social ou eventos da vida também devem ser considerados nos sistemas de turnos de 12 horas (por exemplo, Tsaneva et al. 1990).
Horário dos turnos
Embora não haja uma solução ótima para o horário dos turnos, há muitas evidências na literatura de que o início precoce do turno da manhã deve ser evitado. Começar cedo geralmente reduz o sono total porque a maioria dos trabalhadores em turnos vai para a cama no horário habitual (Knauth et al. 1980; Åkerstedt et al. 1990; Costa et al. 1990b; Moors 1990; Folkard e Barton 1993). Um aumento da fadiga durante o turno da manhã também foi observado (Reinberg et. al. 1975; Hak e Kampman 1981; Moors 1990), bem como um aumento no risco de erros e acidentes no turno da manhã (Wild e Theis 1967 ; Hildebrandt e outros 1974; Pokorny e outros 1981; Folkard e Totterdell 1991).
Assumindo uma duração de turno constante de 8 horas, um início tardio para o turno da manhã também significa um início tardio para o turno da noite (por exemplo, horários de mudança de turno às 0700:1500/2300:0800/1600:2400 ou XNUMX:XNUMX/XNUMX:XNUMX/XNUMX:XNUMX). Um início tardio do turno da noite significa também um fim tardio do turno da noite. Em ambos os casos, pode haver problemas de transporte porque ônibus, bondes e trens circulam com menos frequência.
A decisão a favor de um horário de mudança de turno específico também pode depender do conteúdo do trabalho. Nos hospitais, em geral, é o turno da noite que acorda, lava e prepara os pacientes (Gadbois 1991).
Argumentos a favor de um início mais cedo também foram feitos. Alguns estudos mostraram que quanto mais tarde o sono começar após um turno da noite, mais curto será (Foret e Lantin 1972; Åkerstedt e Gillberg 1981; Knauth e Rutenfranz 1981). O sono diurno pode ser perturbado e um início muito precoce do sono após os turnos noturnos pode evitar esses problemas. Debry et ai. (1967) propuseram horários de troca de plantão às 0400h1200, 2000h1991 e XNUMXhXNUMX, a fim de facilitar que os trabalhadores fizessem o maior número possível de refeições com a família. Segundo Gadbois (XNUMX) o início precoce do turno da noite melhora o contato entre funcionários e pacientes nos hospitais.
Horários de trabalho flexíveis também são possíveis mesmo em sistemas de três turnos, onde os funcionários podem escolher seus horários de trabalho (McEwan 1978; Knauth et al. 1981b; 1984; Knauth e Schönfelder 1988). No entanto, em contraste com o horário flexível dos trabalhadores diurnos, os trabalhadores por turnos devem fazer acordos prévios com os colegas de trabalho.
Distribuição do tempo de lazer no regime de turnos
A distribuição do tempo de lazer entre turnos consecutivos tem implicações importantes no sono, fadiga e bem-estar, bem como na vida social e familiar e na satisfação global do trabalhador por turnos com o regime de turnos. Se houver apenas 8 horas entre o final de um turno e o início do próximo, haverá redução do sono entre os turnos e aumento da fadiga no segundo turno (Knauth e Rutenfranz 1972; Saito e Kogi 1978; Knauth et al . 1983; Totterdell e Folkard 1990).
Muitos dias de trabalho consecutivos podem levar ao acúmulo de fadiga e, às vezes, à superexposição a substâncias tóxicas (Bolt e Rutenfranz 1988). Não é fácil definir um limite para o número máximo de dias consecutivos de trabalho, pois variam a carga horária, a organização das pausas e a exposição a condições ambientais desfavoráveis. No entanto, Koller et al. (1991) recomendam limitar o número de dias úteis consecutivos entre 5 e 7.
Os fins de semana livres são de particular importância social. Pátkei e Dahlgren (1981) estudaram a satisfação com diferentes tipos de sistemas de turnos de rotação rápida. A satisfação com um sistema de turnos de 7 dias com 3 a 5 dias livres regulares foi significativamente maior do que em um sistema com apenas 2 dias livres. Os autores concluíram que “a duração do intervalo pode ser um fator importante na determinação da atratividade de turnos de rotação rápida”. Por outro lado, os dias livres no sistema de primeiro turno foram contrabalançados por períodos adicionais de férias durante o ano.
Direção de rotação. A direção da rotação é outra consideração importante (Tsaneva et al. 1987; Totterdell e Folkard 1990). Um sistema de turnos que se move primeiro do turno da manhã para o turno da noite e depois para o turno da noite tem uma rotação para a frente (atraso de fase, rotação no sentido horário). Uma rotação no sentido anti-horário, ou para trás, tem um avanço de fase que se move da noite para a noite e para os turnos da manhã. A rotação para frente parece corresponder mais de perto ao ritmo circadiano endógeno, que tem um período de mais de 24 horas, mas existem apenas dois estudos de campo longitudinais sobre os efeitos de diferentes direções de rotação (Landen et al. 1981; Czeisler et al. 1982). A maioria dos trabalhadores por turnos nestes estudos parece preferir a rotação para a frente, mas os estudos não são definitivos. Barton e Folkard (1993) descobriram que um sistema anti-horário levava a níveis mais altos de fadiga e mais distúrbios do sono entre os turnos. Os sistemas “híbridos” não eram melhores. A rotação no sentido horário foi associada com o menor número de problemas. Turek (1986) propõe, no entanto, que a perturbação do sono de ambos os sistemas seria comparável.
Verificou-se que os trabalhadores por turnos em sistema de turnos descontínuos com rotação inversa gostam do longo período de afastamento entre o fim do último turno da manhã e o início do primeiro turno da noite, em particular se este período incluir um fim de semana.
Embora as evidências sejam limitadas e mais pesquisas sejam necessárias, a rotação para frente parece ser recomendável pelo menos em sistemas de turnos contínuos.
Otimizando sistemas de turnos
Não existe um sistema de mudança “ideal”. Cada empresa, seus dirigentes e trabalhadores por turnos devem procurar o melhor compromisso entre as exigências da empresa e as necessidades dos trabalhadores. Além disso, a decisão deve ser fundamentada em recomendações científicas para o projeto de sistemas de turnos. A estratégia de implementação é de particular importância para a aceitação de um novo sistema de turnos. Muitos manuais e diretrizes para a implementação de novos arranjos de tempo de trabalho foram publicados (ILO 1990). Muitas vezes, os trabalhadores por turnos não estão suficientemente envolvidos na fase de análise, planeamento e concepção dos turnos.
Um sistema de turnos contínuos que tenha um padrão de rotação rápida, com 8 horas de trabalho por turno, alguns fins de semana livres, pelo menos dois dias de folga completos sucessivos e sem trocas rápidas, parece ser o sistema a ser recomendado. Esse sistema básico de turnos tem uma média de 33.6 horas por semana, o que pode não ser universalmente aceitável. Se forem necessários turnos adicionais, a aceitação é maior quando os turnos adicionais são planejados a longo prazo, como no início do ano, para que os trabalhadores possam planejar as férias. Alguns empregadores não exigem que trabalhadores em turnos mais velhos trabalhem em turnos adicionais.
As Figuras 3 e 4 mostram esquemas para sistemas de turnos contínuos e descontínuos que acomodam essas regras. A Figura 5 mostra um sistema de turnos para um local de trabalho menos flexível. Abrange 128 horas operacionais por semana, com uma semana de trabalho individual média de 37 horas. Este sistema tem um máximo de três turnos noturnos e dois fins de semana livres mais longos (terceira semana: quinta a domingo; quinta/sexta semana: sábado a segunda). É irregular e não gira para frente, o que é menos otimizador. Para sistemas de turnos com carga horária de 120 horas semanais, não podem ser utilizados sistemas de turnos com rodízio gradual, como de segunda-feira 0600h0600 a sábado 40hXNUMX, e carga horária média de XNUMX horas semanais.
Figura 3. Sistema rotativo de deslocamento contínuo.
Figura 4. Sistema de deslocamento descontínuo rotativo.
Figura 5. Sistema de turnos descontínuos rotativos com sete equipes.
Quando a tripulação pode ser reduzida durante a noite, um sistema de turnos conforme mostrado na Figura 6 pode ser possível. De segunda a sexta-feira, todos os dias, dois subgrupos trabalham no turno da manhã, dois no turno da noite, mas apenas um subgrupo trabalha no turno da noite. Assim, o número de turnos noturnos por pessoa seria reduzido, em comparação com o sistema tradicional de três turnos.
Figura 6. Sistema de turnos descontínuos com redução de 50% do efetivo noturno.
Períodos de descanso
No que diz respeito à organização do horário de trabalho, períodos adequados de descanso, tais como pausas durante o horário de trabalho, pausas para refeições, descanso diário ou noturno e descanso semanal são também importantes para o bem-estar, saúde e segurança dos trabalhadores.
Existem várias razões para a introdução de períodos de descanso.
Recuperação
Quando um trabalhador realiza trabalho físico pesado, a fadiga se desenvolve e é necessário que o trabalhador pare e descanse em intervalos. Durante os intervalos, os sintomas de alterações funcionais reversíveis do organismo desaparecem. Quando, por exemplo, a frequência cardíaca é aumentada pelo trabalho físico, ela retornará ao valor inicial antes do trabalho durante um período de descanso adequado. A eficiência de um período de descanso diminui exponencialmente com o aumento da duração do intervalo. Como as pausas curtas têm uma alta eficiência, deduziu-se a regra de que muitas pausas curtas são melhores do que algumas pausas longas.
Prevenção da fadiga
Durante o trabalho físico pesado, muitos períodos de descanso podem não apenas reduzir, mas, em certas circunstâncias, também prevenir a fadiga. Isso é ilustrado pelos estudos clássicos de Karrasch e Müller (1951). No laboratório, os sujeitos tiveram que se exercitar em bicicletas ergométricas (Figura 7). Este trabalho físico pesado (10 mkp/s) foi organizado da seguinte forma: após cada período de trabalho (100%) seguiu-se um período de descanso mais longo (150%). Cada um dos três experimentos teve um arranjo diferente de trabalho e períodos de descanso. No primeiro experimento o sujeito trabalhou 5 min, descansou 7.5 min, depois trabalhou novamente por 5 min e interrompeu o experimento quando exausto. A frequência cardíaca atingiu cerca de 140 batimentos/minuto no primeiro período de trabalho e mais de 160 batimentos/minuto no segundo período de trabalho. Mesmo uma hora após o término do experimento a frequência cardíaca não havia retornado ao valor inicial antes do experimento. O segundo experimento mostrado na figura envolveu trabalho mais curto e períodos de descanso mais curtos (2 min e 3 min). Embora a carga de trabalho fosse idêntica à do primeiro experimento, o sujeito no segundo experimento foi capaz de trabalhar mais tempo antes da exaustão completa. Um arranjo extremo de 0.5 min de trabalho e 0.75 min de descanso foi estabelecido no terceiro experimento. A frequência cardíaca permaneceu no nível do estado estacionário. O experimento foi interrompido, não porque o sujeito estava exausto, mas por razões técnicas. Esta organização extrema do trabalho e dos períodos de descanso obviamente não pode ser implementada na indústria, mas ilustra que a fadiga extrema pode ser evitada se os períodos de descanso forem divididos.
Esse fenômeno também foi demonstrado em outros estudos com outros indicadores, como o ácido lático no sangue (Åstrand e Rodahl 1970).
Figura 7. Frequência cardíaca durante e após trabalho físico pesado com diferentes durações de trabalho e períodos de descanso, mas uma relação trabalho/descanso constante de 2:3.
Em um estudo com trabalhadores de fundição, a comparação de um arranjo de 20 min de trabalho seguido sempre de 10 min de intervalo com um arranjo de 10 min de trabalho e 5 min de intervalo mostrou a superioridade da segunda abordagem (Scholz 1963). , pois a frequência cardíaca média ao longo de 8 horas foi menor no segundo caso.
A prevenção da fadiga também foi demonstrada com a ajuda de medições da frequência cardíaca em experimentos com aprendizado de desempenhos sensório-motores (Rutenfranz et al. 1971). Além disso, o progresso no aprendizado foi claramente maior em experimentos com períodos regulares de descanso em comparação com experimentos sem períodos de descanso, como mostra a figura 8.
Figura 8. Efeito dos períodos de descanso na aprendizagem do desempenho sensutoric simples.
Aumento de desempenho
Em geral, os períodos de descanso são considerados simplesmente como interrupções improdutivas do tempo de trabalho. No entanto, Graf (1922; 1927) mostrou que os períodos de descanso podem ser, por assim dizer, “compensadores”. Sabemos pelos esportes que os atletas que correm 100 metros começam em alta velocidade, enquanto os atletas que correm 5,000 metros começam em uma velocidade “acelerada”. Descobertas análogas sobre o trabalho mental foram publicadas por Graf (figura 9). Três grupos experimentais foram solicitados a realizar cálculos. Os salários dependiam do desempenho. Sem saber disso, o grupo A (tendo o primeiro descanso após 3 horas) começou com uma velocidade reduzida em relação ao grupo B (esperando o primeiro descanso após 45 minutos de trabalho). A maior velocidade inicial e posterior desempenho foi encontrada no grupo C (com períodos de descanso a cada 15 minutos de trabalho).
Figura 9. Efeitos de curtos períodos de descanso no desempenho mental.
Manter um nível adequado de vigilância
Em algumas tarefas monótonas de monitoramento ou vigilância e em tarefas altamente simplificadas com tempos de ciclo curtos, é difícil permanecer alerta por períodos mais longos. A redução do estado de alerta pode ser superada por períodos de descanso (ou medidas estruturantes do trabalho).
Ingestão de alimentos
O valor recuperativo das pausas para refeição é muitas vezes limitado, em particular quando o trabalhador tem de percorrer uma longa distância até à cantina, fazer fila para comer, comer rapidamente e regressar apressadamente ao local de trabalho.
Exercício físico compensatório
Se os trabalhadores, como operadores de unidades de exibição visual, tiverem que trabalhar em posturas restritas, é recomendável que eles façam alguns exercícios físicos compensatórios durante os períodos de descanso. Claro que a melhor solução seria melhorar o design do local de trabalho de acordo com os princípios ergonômicos. Os exercícios físicos no local de trabalho parecem ser mais aceitos nos países asiáticos do que em muitos outros lugares.
Comunicação
O aspecto social dos períodos de descanso, referente à comunicação privada entre os trabalhadores, não deve ser negligenciado. Há uma contradição entre a recomendação de base fisiológica de pausas muito curtas em relação ao trabalho físico pesado e o desejo dos trabalhadores de se reunirem em áreas de descanso e conversar com os colegas. Portanto, um compromisso deve ser encontrado.
Hettinger (1993) publicou as seguintes regras para o projeto ideal de períodos de descanso:
Os períodos de descanso para a ingestão de alimentos devem durar pelo menos 15 minutos.
Para mais informações sobre os períodos de descanso após o trabalho muscular, veja Laurig (1981); e para períodos de descanso após o trabalho mental, ver Luczak (1982).
Redução de problemas de sono
Não existem fórmulas mágicas para ajudar os trabalhadores por turnos a adormecer rapidamente ou a dormir bem. O que funciona para uma pessoa pode não funcionar para outra.
Algumas propostas úteis, principalmente para o sono diurno após os turnos noturnos, incluem:
Os trabalhadores devem evitar o uso de álcool para ajudar a dormir e devem dar-se tempo para desacelerar depois do trabalho (Community Health Network 1984; Monk 1988; Wedderburn 1991).
Para os casos em que a segurança está em jogo, alguns autores recomendam “cochilos de manutenção” durante o turno da noite como uma ponte sobre o ponto baixo noturno no estado de alerta circadiano (Andlauer et al. 1982). Muitas indústrias japonesas 24 horas permitem práticas de cochilo nos turnos noturnos (Kogi 1981).
Dieta
Embora não haja evidências de que a dieta ajude a lidar com o trabalho noturno (Rosa et al. 1990), as seguintes recomendações prudentes foram feitas:
Medidas de Saúde Ocupacional
Alguns autores recomendam triagem pré-emprego e vigilância médica de trabalhadores em turnos (por exemplo, Rutenfranz et al. 1985; Scott e LaDou 1990). Os trabalhadores devem ser desaconselhados ao trabalho noturno se tiverem ou forem:
Além disso, Scott e LaDou (1990) também mencionam algumas “contra-indicações relativas” mais apropriadamente utilizadas para o aconselhamento de futuros funcionários, como “mortinismo” extremo, rigidez do sono. Eles podem querer considerar sua idade e a extensão de suas responsabilidades familiares.
Hermann (1982) propôs os seguintes intervalos para exames regulares de saúde: deve haver um segundo exame de saúde não mais que 12 meses após o início do trabalho noturno, e exames regulares de saúde pelo menos a cada 2 anos para menores de 25 anos, a cada 5 anos para aqueles entre 25 e 50 anos, a cada 2 a 3 anos para aqueles entre 50 e 60 anos, e a cada 1 a 2 anos para aqueles acima de 60 anos.
Técnicas Comportamentais Individuais
Existem poucos estudos analisando a capacidade dos trabalhadores em turnos de lidar com o estresse (Olsson et al. 1987; Olsson e Kandolin 1990; Kandolin 1993, Spelten et al. 1993). Uma estratégia de enfrentamento ativa - por exemplo, discutir os problemas com outras pessoas - parece reduzir o estresse melhor do que estratégias passivas, como o uso de álcool (Kandolin 1993). No entanto, estudos longitudinais são necessários para estudar a relação entre estilo de enfrentamento ou técnicas comportamentais e estresse.
Pagamentos em dinheiro
Embora existam muitos planos de compensação em que um trabalhador é compensado mais pelo trabalho em turnos (bônus de turno), os pagamentos em dinheiro não são uma compensação apropriada para possíveis efeitos negativos à saúde e perturbações da vida social.
A melhor maneira, claro, de resolver problemas é eliminar ou reduzir as causas. No entanto, uma vez que não é possível eliminar completamente o trabalho por turnos, uma estratégia alternativa a considerar é a seguinte: redução do horário de trabalho atípico para o indivíduo; redução de plantões noturnos; reduzir a parte desnecessária do trabalho noturno (às vezes as atividades podem ser transferidas para o turno matutino ou vespertino por reorganização do trabalho); implementar sistemas de turnos mistos com, por exemplo, pelo menos um mês por ano sem trabalho em turnos; inserção de equipes de turnos adicionais, como mudança de um sistema de 3 turnos para um sistema de 4 turnos ou de um sistema de 4 turnos para um sistema de 5 turnos, ou pela redução de horas extras. A redução da jornada de trabalho dos trabalhadores em turnos é outra possibilidade, com carga horária semanal menor para os trabalhadores em turnos do que para os diurnos, com pausas remuneradas e períodos de férias mais longos. Dias extras de folga e aposentadoria gradual ou antecipada são outras soluções possíveis.
Todas essas propostas já foram implementadas em algumas empresas da indústria ou do setor de serviços (por exemplo, Knauth et al. 1990).
Outras medidas
Muitas outras medidas, como exercício físico (Härmä et al. 1988a, b), ajudas farmacológicas (Rosa et al. 1990), aconselhamento familiar (Rosa et al. 1990), melhoria das condições ambientais no trabalho (Knauth et al. 1989) , uma melhor comunicação entre trabalhadores por turnos e sindicatos ou trabalhadores por turnos e seu congressista (Monk 1988; Knauth et al. 1989), ou um “Programa de Conscientização do Trabalho por Turno” dentro da empresa (Monk 1988) foi proposto para reduzir os problemas dos trabalhadores por turnos. Como não existe uma maneira ideal de reduzir os problemas dos trabalhadores em turnos, muitas soluções criativas devem ser tentadas (Colquhoun et al. 1996).
A ligação entre a utilização de um edifício como local de trabalho ou habitação e o aparecimento, em certos casos, de desconforto e sintomas que podem ser a própria definição de uma doença é um facto incontestável. O principal culpado é a contaminação de vários tipos dentro do edifício, e esta contaminação é geralmente referida como “má qualidade do ar interior”. Os efeitos adversos da má qualidade do ar em espaços fechados atingem um número considerável de pessoas, pois foi demonstrado que os habitantes das cidades passam entre 58 e 78% do seu tempo em um ambiente interno com maior ou menor grau de contaminação. Esses problemas aumentaram com a construção de edifícios projetados para serem mais estanques e que reciclam o ar com uma menor proporção de ar novo do exterior para serem mais eficientes energeticamente. O fato de edifícios que não oferecem ventilação natural apresentarem riscos de exposição a contaminantes é hoje amplamente aceito.
O termo ar interno é geralmente aplicado a ambientes internos não industriais: edifícios de escritórios, edifícios públicos (escolas, hospitais, teatros, restaurantes, etc.) e residências particulares. As concentrações de contaminantes no ar interno dessas estruturas são geralmente da mesma ordem que as comumente encontradas no ar externo, e são muito menores do que as encontradas no ar em instalações industriais, onde padrões relativamente conhecidos são aplicados para avaliar o ar qualidade. Ainda assim, muitos ocupantes de edifícios reclamam da qualidade do ar que respiram, pelo que é necessário investigar a situação. A qualidade do ar interior começou a ser referida como um problema no final dos anos 1960, embora os primeiros estudos só tenham surgido cerca de dez anos mais tarde.
Embora pareça lógico pensar que a boa qualidade do ar se baseia na presença no ar dos componentes necessários em proporções adequadas, na realidade é o utilizador, através da respiração, quem melhor julga a sua qualidade. Isso porque o ar inalado é percebido perfeitamente pelos sentidos, pois o ser humano é sensível aos efeitos olfativos e irritantes de cerca de meio milhão de compostos químicos. Conseqüentemente, se os ocupantes de um edifício estiverem satisfeitos com o ar como um todo, diz-se que ele é de alta qualidade; se eles estão insatisfeitos, é de má qualidade. Isso significa que é possível prever com base em sua composição como o ar será percebido? Sim, mas apenas em parte. Este método funciona bem em ambientes industriais, onde os compostos químicos específicos relacionados à produção são conhecidos, e suas concentrações no ar são medidas e comparadas com valores limite. Mas em edifícios não industriais onde pode haver milhares de substâncias químicas no ar, mas em concentrações tão baixas que são, talvez, milhares de vezes menores do que os limites estabelecidos para ambientes industriais, a situação é diferente. Na maioria desses casos, as informações sobre a composição química do ar interno não permitem prever como o ar será percebido, pois o efeito combinado de milhares desses contaminantes, juntamente com a temperatura e a umidade, pode produzir um ar percebido como irritante , sujo ou obsoleto - isto é, de má qualidade. A situação é comparável ao que ocorre com a composição detalhada de um alimento e seu sabor: a análise química é inadequada para prever se o alimento terá um sabor bom ou ruim. Por esta razão, quando se planeja um sistema de ventilação e sua manutenção regular, raramente é necessária uma análise química exaustiva do ar interno.
Outro ponto de vista é que as pessoas são consideradas as únicas fontes de contaminação do ar interior. Isso certamente seria verdade se estivéssemos lidando com materiais de construção, móveis e sistemas de ventilação como eram usados há 50 anos, quando predominavam o tijolo, a madeira e o aço. Mas com materiais modernos a situação mudou. Todos os materiais contaminam, uns pouco e outros muito, e juntos contribuem para a deterioração da qualidade do ar interior.
As alterações na saúde de uma pessoa devido à má qualidade do ar interior podem manifestar-se como uma vasta gama de sintomas agudos e crónicos e sob a forma de várias doenças específicas. Estes são ilustrados na figura 1. Embora a má qualidade do ar interior resulte em doença totalmente desenvolvida em apenas alguns casos, pode dar origem a mal-estar, stress, absentismo e perda de produtividade (com aumentos concomitantes nos custos de produção); e alegações sobre problemas relacionados ao prédio podem evoluir rapidamente para conflitos entre os ocupantes, seus empregadores e os proprietários dos prédios.
Figura 1. Sintomas e doenças relacionadas com a qualidade do ar interior.
Normalmente é difícil estabelecer com precisão até que ponto a má qualidade do ar interior pode prejudicar a saúde, uma vez que não há informações suficientes sobre a relação entre exposição e efeito nas concentrações em que os contaminantes geralmente são encontrados. Portanto, há uma necessidade de obter informações obtidas em altas doses – como com exposições em ambientes industriais – e extrapolar para doses muito mais baixas com uma margem de erro correspondente. Além disso, para muitos contaminantes presentes no ar, os efeitos da exposição aguda são bem conhecidos, ao passo que existem lacunas consideráveis nos dados relativos a exposições de longo prazo em baixas concentrações e misturas de diferentes contaminantes. Os conceitos de nível sem efeito (NOEL), efeito nocivo e efeito tolerável, já confusos até na esfera da toxicologia industrial, são aqui ainda mais difíceis de definir. Existem poucos estudos conclusivos sobre o assunto, seja em prédios e escritórios públicos ou em residências particulares.
Existe uma série de padrões para a qualidade do ar externo e são usados para proteger a população em geral. Eles foram obtidos medindo os efeitos adversos à saúde resultantes da exposição a contaminantes no meio ambiente. Esses padrões são, portanto, úteis como diretrizes gerais para uma qualidade aceitável do ar interno, como é o caso dos propostos pela Organização Mundial da Saúde. Critérios técnicos, como o valor-limite da Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH) nos Estados Unidos e os valores-limite legalmente estabelecidos para ambientes industriais em diferentes países, foram estabelecidos para a população trabalhadora adulta e para períodos específicos de exposição , e não pode, portanto, ser aplicado diretamente à população em geral. A American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) nos Estados Unidos desenvolveu uma série de normas e recomendações que são amplamente utilizadas na avaliação da qualidade do ar interior.
Outro aspecto que deve ser considerado como parte da qualidade do ar interno é o seu cheiro, pois muitas vezes o cheiro é o parâmetro que acaba sendo o fator determinante. A combinação de um determinado cheiro com o leve efeito irritante de um composto no ar interno pode nos levar a definir sua qualidade como “fresco” e “limpo” ou como “velho” e “poluído”. O cheiro é, portanto, muito importante ao definir a qualidade do ar interior. Embora os odores dependam objetivamente da presença de compostos em quantidades acima de seus limiares olfativos, eles são frequentemente avaliados de um ponto de vista estritamente subjetivo. Também deve-se ter em mente que a percepção de um odor pode resultar dos cheiros de muitos compostos diferentes e que a temperatura e a umidade também podem afetar suas características. Do ponto de vista da percepção, existem quatro características que permitem definir e medir os odores: intensidade, qualidade, tolerabilidade e limiar. Ao considerar o ar interno, no entanto, é muito difícil “medir” os odores do ponto de vista químico. Por isso a tendência é eliminar os odores “ruins” e utilizar, em seu lugar, os considerados bons para dar uma qualidade agradável ao ar. A tentativa de mascarar odores ruins com bons geralmente acaba em fracasso, pois odores de qualidades muito diferentes podem ser reconhecidos separadamente e levar a resultados imprevisíveis.
Um fenômeno conhecido como síndrome do edifício doente Ocorre quando mais de 20% dos ocupantes de um edifício reclamam da qualidade do ar ou apresentam sintomas definidos. É evidenciado por uma variedade de problemas físicos e ambientais associados a ambientes internos não industriais. As características mais comuns observadas nos casos de síndrome do edifício doente são as seguintes: os afetados queixam-se de sintomas inespecíficos semelhantes ao resfriado comum ou doenças respiratórias; os edifícios são eficientes em termos de conservação de energia e são de design e construção modernos ou recentemente remodelados com novos materiais; e os ocupantes não podem controlar a temperatura, umidade e iluminação do local de trabalho. A distribuição percentual estimada das causas mais comuns da síndrome do edifício doente são: ventilação inadequada por falta de manutenção; má distribuição e entrada insuficiente de ar fresco (50 a 52%); contaminação gerada em ambientes fechados, incluindo máquinas de escritório, fumaça de tabaco e produtos de limpeza (17 a 19%); contaminação do exterior do edifício devido à colocação inadequada de entradas e saídas de ar (11%); contaminação microbiológica por água estagnada nos dutos do sistema de ventilação, umidificadores e torres de refrigeração (5%); e formaldeído e outros compostos orgânicos emitidos por materiais de construção e decoração (3 a 4%). Assim, a ventilação é citada como importante fator contributivo na maioria dos casos.
Outra questão de natureza diferente é a das doenças relacionadas com edifícios, que são menos frequentes, mas muitas vezes mais graves, e são acompanhadas por sinais clínicos muito definidos e exames laboratoriais claros. Exemplos de doenças relacionadas a edifícios são pneumonite de hipersensibilidade, febre do umidificador, legionelose e febre de Pontiac. Uma opinião bastante geral entre os investigadores é que essas condições devem ser consideradas separadamente da síndrome do edifício doente.
Estudos têm sido feitos para determinar as causas dos problemas de qualidade do ar e suas possíveis soluções. Nos últimos anos, o conhecimento dos contaminantes presentes no ar interior e dos fatores que contribuem para a diminuição da qualidade do ar interior aumentou consideravelmente, embora haja um longo caminho a percorrer. Estudos realizados nos últimos 20 anos mostraram que a presença de contaminantes em muitos ambientes internos é maior do que o previsto e, além disso, foram identificados contaminantes diferentes daqueles existentes no ar externo. Isso contradiz a suposição de que ambientes internos sem atividade industrial são relativamente livres de contaminantes e que, no pior dos casos, podem refletir a composição do ar externo. Contaminantes como radônio e formaldeído são identificados quase exclusivamente no ambiente interno.
A qualidade do ar interior, incluindo o das habitações, tornou-se uma questão de saúde ambiental, à semelhança do que aconteceu com o controlo da qualidade do ar exterior e da exposição laboral. Embora, como já referido, uma pessoa urbana passe 58 a 78% do seu tempo dentro de casa, recorde-se que as pessoas mais susceptíveis, nomeadamente os idosos, as crianças pequenas e os doentes, são as que passam a maior parte do tempo dentro de casa. Este assunto começou a ser particularmente atual a partir de cerca de 1973, quando, devido à crise energética, os esforços direcionados à conservação de energia se concentraram em reduzir ao máximo a entrada de ar externo nos espaços internos, a fim de minimizar os custos de aquecimento e resfriamento. edifícios. Embora nem todos os problemas relativos à qualidade do ar interior sejam fruto de ações de poupança de energia, é um facto que à medida que esta política se alastrou, as reclamações sobre a qualidade do ar interior começaram a aumentar e todos os problemas apareceram.
Outro item que requer atenção é a presença de micro-organismos no ar interno que podem causar problemas tanto de natureza infecciosa quanto alérgica. Não se deve esquecer que os microrganismos são um componente normal e essencial dos ecossistemas. Por exemplo, bactérias e fungos saprófitos, que obtêm sua nutrição de matéria orgânica morta no ambiente, são encontrados normalmente no solo e na atmosfera, e sua presença também pode ser detectada em ambientes fechados. Nos últimos anos, os problemas de contaminação biológica em ambientes internos receberam atenção considerável.
O surto da doença do legionário em 1976 é o caso mais discutido de uma doença causada por um microrganismo no ambiente interno. Outros agentes infecciosos, como vírus que podem causar doenças respiratórias agudas, são detectáveis em ambientes internos, principalmente se a densidade de ocupação for alta e houver muita recirculação de ar. Na verdade, não se sabe até que ponto os micro-organismos ou seus componentes estão implicados no surgimento de condições associadas a edifícios. Protocolos para demonstrar e analisar muitos tipos de agentes microbianos foram desenvolvidos apenas em um grau limitado e, nos casos em que estão disponíveis, a interpretação dos resultados às vezes é inconsistente.
Aspectos do Sistema de Ventilação
A qualidade do ar interior de um edifício é função de uma série de variáveis que incluem a qualidade do ar exterior, a conceção do sistema de ventilação e ar condicionado, as condições de funcionamento e manutenção deste sistema, a compartimentalização do edifício e a presença de fontes internas de contaminantes e sua magnitude. (Ver figura 2) Em resumo, pode-se notar que os defeitos mais comuns são decorrentes de ventilação inadequada, contaminação gerada em ambientes internos e contaminação proveniente de fora.
Figura 2. Diagrama do edifício mostrando as fontes de poluentes internos e externos.
Relativamente ao primeiro destes problemas, as causas de uma ventilação inadequada podem incluir: um fornecimento insuficiente de ar fresco devido a um elevado nível de recirculação do ar ou a um baixo volume de admissão; colocação e orientação incorretas na construção de pontos de entrada de ar externo; má distribuição e, consequentemente, mistura incompleta com o ar das instalações, o que pode produzir estratificação, zonas não ventiladas, diferenças de pressão imprevistas que dão origem a correntes de ar indesejadas e mudanças contínuas nas características termo-higrométricas perceptíveis à medida que se desloca no edifício - e filtragem incorreta do ar devido à falta de manutenção ou projeto inadequado do sistema de filtragem - uma deficiência que é particularmente grave quando o ar externo é de má qualidade ou onde há um alto nível de recirculação.
Origens de contaminantes
A contaminação interior tem diferentes origens: os próprios ocupantes; materiais inadequados ou com defeitos técnicos utilizados na construção do edifício; o trabalho realizado dentro; uso excessivo ou impróprio de produtos normais (pesticidas, desinfetantes, produtos usados para limpeza e polimento); gases de combustão (de fumo, cozinhas, refeitórios e laboratórios); e a contaminação cruzada proveniente de outras zonas pouco ventiladas que depois se difunde para as zonas vizinhas e as afecta. Deve-se ter em mente que as substâncias emitidas no ar interno têm muito menos chance de serem diluídas do que as emitidas no ar externo, dada a diferença nos volumes de ar disponíveis. No que diz respeito à contaminação biológica, sua origem é mais frequente devido à presença de água estagnada, materiais impregnados de água, exaustores etc., e à manutenção deficiente de umidificadores e torres de refrigeração.
Finalmente, a contaminação vinda de fora também deve ser considerada. No que diz respeito à actividade humana, podem referir-se três fontes principais: a combustão em fontes estacionárias (centrais eléctricas); combustão em fontes móveis (veículos); e processos industriais. Os cinco principais contaminantes emitidos por essas fontes são monóxido de carbono, óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, compostos orgânicos voláteis (incluindo hidrocarbonetos), hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e partículas. A combustão interna em veículos é a principal fonte de monóxido de carbono e hidrocarbonetos e é uma importante fonte de óxidos de nitrogênio. A combustão em fontes estacionárias é a principal origem dos óxidos de enxofre. Os processos industriais e as fontes estacionárias de combustão geram mais da metade das partículas emitidas no ar pela atividade humana, e os processos industriais podem ser fonte de compostos orgânicos voláteis. Existem também contaminantes gerados naturalmente que são lançados pelo ar, como partículas de poeira vulcânica, solo e sal marinho, esporos e microrganismos. A composição do ar externo varia de local para local, dependendo tanto da presença quanto da natureza das fontes de contaminação nas proximidades e da direção do vento predominante. Se não houver fontes geradoras de contaminantes, a concentração de certos contaminantes que normalmente serão encontrados no ar externo “limpo” é a seguinte: dióxido de carbono, 320 ppm; ozônio, 0.02 ppm: monóxido de carbono, 0.12 ppm; óxido nítrico, 0.003 ppm; e dióxido de nitrogênio, 0.001 ppm. No entanto, o ar urbano sempre contém concentrações muito mais altas desses contaminantes.
Para além da presença de contaminantes provenientes do exterior, por vezes acontece que o ar contaminado do próprio edifício é expelido para o exterior e depois volta a entrar novamente através das entradas do sistema de ar condicionado. Outra forma possível pela qual os contaminantes podem entrar do exterior é por infiltração através das fundações do edifício (por exemplo, radônio, vapores de combustível, eflúvios de esgoto, fertilizantes, inseticidas e desinfetantes). Demonstrou-se que quando a concentração de um contaminante no ar exterior aumenta, a sua concentração no ar interior do edifício também aumenta, embora mais lentamente (obtém-se uma relação correspondente quando a concentração diminui); portanto, diz-se que os edifícios exercem um efeito de blindagem contra contaminantes externos. No entanto, o ambiente interno não é, obviamente, um reflexo exato das condições externas.
Os contaminantes presentes no ar interno são diluídos no ar externo que entra no edifício e o acompanham quando ele sai. Quando a concentração de um contaminante é menor no ar externo do que no ar interno, a troca de ar interno e externo resultará na redução da concentração do contaminante no ar interno do edifício. Se um contaminante for proveniente de fora e não de dentro, esse intercâmbio resultará no aumento de sua concentração interna, conforme mencionado acima.
Os modelos de balanço de quantidades de contaminantes no ar interior baseiam-se no cálculo da sua acumulação, em unidades de massa versus tempo, a partir da diferença entre a quantidade que entra mais a que é gerada no interior e a que sai com o ar mais o que é eliminada por outros meios. Se os valores apropriados estiverem disponíveis para cada um dos fatores na equação, a concentração interna pode ser estimada para uma ampla gama de condições. O uso desta técnica possibilita a comparação de diferentes alternativas para controlar um problema de contaminação interna.
Edifícios com baixas taxas de intercâmbio com ar externo são classificados como fechados ou energeticamente eficientes. Eles são energeticamente eficientes porque menos ar frio entra no inverno, reduzindo a energia necessária para aquecer o ar à temperatura ambiente, reduzindo assim o custo de aquecimento. Quando o tempo está quente, menos energia também é usada para resfriar o ar. Caso a edificação não possua esta propriedade, ela é ventilada através de portas e janelas abertas por um processo de ventilação natural. Embora possam estar fechadas, as diferenças de pressão, resultantes quer do vento, quer do gradiente térmico existente entre o interior e o exterior, obrigam o ar a entrar por frestas e frestas, juntas de janelas e portas, chaminés e outras aberturas, dando origem ao que se denomina ventilação por infiltração.
A ventilação de um edifício é medida em renovações por hora. Uma renovação por hora significa que um volume de ar igual ao volume do edifício entra do lado de fora a cada hora; da mesma forma, um volume igual de ar interno é expelido para o exterior a cada hora. Se não houver ventilação forçada (com ventilador) este valor é difícil de determinar, embora se considere que varie entre 0.2 e 2.0 renovações por hora. Se os demais parâmetros forem considerados inalterados, a concentração de contaminantes gerados no interior será menor em edifícios com altos valores de renovação, embora um alto valor de renovação não seja uma garantia total da qualidade do ar interior. Exceto em áreas com forte poluição atmosférica, os edifícios mais abertos terão menor concentração de contaminantes no ar interior do que os construídos de forma mais fechada. No entanto, os edifícios mais abertos são menos eficientes em termos energéticos. O conflito entre eficiência energética e qualidade do ar é de grande importância.
Muitas ações realizadas para reduzir os custos de energia afetam a qualidade do ar interno em maior ou menor grau. Além de reduzir a velocidade com que o ar circula dentro da edificação, os esforços para aumentar o isolamento e a impermeabilização da edificação envolvem a instalação de materiais que possam ser fontes de contaminação interna. Outras ações, como suplementar sistemas de aquecimento central antigos e frequentemente ineficientes com fontes secundárias que aquecem ou consomem o ar interno, também podem elevar os níveis de contaminantes no ar interno.
Os contaminantes cuja presença no ar interior é mais frequentemente mencionada, para além dos provenientes do exterior, incluem metais, amianto e outros materiais fibrosos, formaldeído, ozono, pesticidas e compostos orgânicos em geral, radão, pó doméstico e aerossóis biológicos. Junto a estes, pode ser encontrada uma grande variedade de tipos de microrganismos, como fungos, bactérias, vírus e protozoários. Destes, os fungos e bactérias saprófitas são relativamente bem conhecidos, provavelmente porque existe uma tecnologia para medi-los no ar. O mesmo não ocorre com agentes como vírus, rickettsias, clamídias, protozoários e muitos fungos e bactérias patogênicos, para cuja demonstração e contagem ainda não há metodologia disponível. Entre os agentes infecciosos, merecem destaque especial: Legionella pneumophila, Mycobacterium avium, vírus, Coxiella burnetii e Histoplasma capsulatum; e entre os alérgenos: Cladosporium, Penicillium e Citofago.
Investigando a Qualidade do Ar Interior
A experiência até agora sugere que as técnicas tradicionais usadas em higiene industrial e aquecimento, ventilação e ar condicionado nem sempre fornecem resultados satisfatórios na resolução dos problemas cada vez mais comuns de qualidade do ar interior, embora o conhecimento básico dessas técnicas permita boas aproximações para lidar ou reduzir problemas de forma rápida e barata. A solução dos problemas de qualidade do ar interior requer frequentemente, para além de um ou mais especialistas em aquecimento, ventilação e climatização e higiene industrial, especialistas em controlo da qualidade do ar interior, química analítica, toxicologia, medicina ambiental, microbiologia e também epidemiologia e psicologia.
Quando se realiza um estudo sobre a qualidade do ar interior, os objetivos que lhe são fixados afetarão profundamente a sua conceção e as atividades de amostragem e avaliação, uma vez que em alguns casos serão necessários procedimentos de resposta rápida, enquanto noutros os valores globais serão de interesse. A duração do programa será ditada pelo tempo necessário para obter amostras representativas, e também dependerá da estação e das condições meteorológicas. Se o objetivo for realizar um estudo de efeito de exposição, além de amostras de longo e curto prazo para avaliação de picos, serão necessárias amostras pessoais para verificar a exposição direta dos indivíduos.
Para alguns contaminantes, métodos bem validados e amplamente utilizados estão disponíveis, mas para a maioria este não é o caso. As técnicas para medir os níveis de muitos contaminantes encontrados em ambientes internos são normalmente derivadas de aplicações em higiene industrial, mas, como as concentrações de interesse no ar interno são geralmente muito menores do que as que ocorrem em ambientes industriais, esses métodos são frequentemente inadequados. Quanto aos métodos de medição utilizados na contaminação atmosférica, eles operam com margens de concentrações semelhantes, mas estão disponíveis para relativamente poucos contaminantes e apresentam dificuldades no uso interno, como ocorreria, por exemplo, com um amostrador de alto volume para determinação de material particulado , que por um lado seria muito ruidoso e por outro poderia modificar a qualidade do próprio ar interior.
A determinação de contaminantes no ar interno geralmente é realizada usando diferentes procedimentos: com monitores contínuos, amostradores ativos em tempo integral, amostradores passivos em tempo integral, amostragem direta e amostradores pessoais. Atualmente existem procedimentos adequados para medir os níveis de formaldeído, óxidos de carbono e nitrogênio, compostos orgânicos voláteis e radônio, entre outros. Os contaminantes biológicos são medidos por meio de técnicas de sedimentação em placas de cultura abertas ou, mais frequentemente hoje em dia, por meio de sistemas ativos que provocam o impacto do ar em placas contendo nutrientes, que são posteriormente cultivadas, sendo a quantidade de microrganismos presentes expressa em colônias. formando unidades por metro cúbico.
Quando um problema de qualidade do ar interno está sendo investigado, é comum projetar previamente uma estratégia prática que consiste em uma aproximação em fases. Esta aproximação começa com uma primeira fase, a investigação inicial, que pode ser realizada com técnicas de higiene industrial. Deve ser estruturado de forma que o investigador não precise ser um especialista na área de qualidade do ar interior para realizar seu trabalho. É efectuada uma vistoria geral ao edifício e verificadas as suas instalações, nomeadamente quanto à regulação e adequado funcionamento do sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado, de acordo com as normas definidas aquando da sua instalação. A esse respeito, é importante considerar se as pessoas afetadas são capazes de modificar as condições de seu entorno. Caso a edificação não possua sistemas de ventilação forçada, deve-se estudar o grau de eficácia da ventilação natural existente. Se após a revisão – e ajuste se necessário – as condições operacionais dos sistemas de ventilação forem adequadas aos padrões, e apesar disso as reclamações continuarem, uma investigação técnica de caráter geral deverá ser realizada para determinar o grau e a natureza do problema . Esta investigação inicial deverá também permitir avaliar se os problemas podem ser considerados apenas do ponto de vista funcional do edifício, ou se será necessária a intervenção de especialistas em higiene, psicologia ou outras disciplinas.
Se o problema não for identificado e resolvido nesta primeira fase, outras fases podem seguir envolvendo investigações mais especializadas concentrando-se em problemas potenciais identificados na primeira fase. As investigações subsequentes podem incluir uma análise mais detalhada do sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado do edifício, uma avaliação mais ampla da presença de materiais suspeitos de emitir gases e partículas, uma análise química detalhada do ar ambiente do edifício e avaliações médicas ou epidemiológicas para detectar sinais de doenças.
No que diz respeito ao sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado, os equipamentos de refrigeração devem ser verificados para garantir que não haja crescimento microbiano neles ou acúmulo de água em suas bandejas coletoras, as unidades de ventilação devem ser verificadas para verificar se estão funcionando corretamente, os sistemas de entrada e retorno de ar devem ser examinados em vários pontos para verificar sua estanqueidade, e o interior de um número representativo de dutos deve ser verificado para confirmar a ausência de microrganismos. Esta última consideração é particularmente importante quando são usados umidificadores. Estas unidades requerem programas particularmente cuidadosos de manutenção, operação e inspeção, a fim de evitar o crescimento de microrganismos, que podem se propagar por todo o sistema de ar condicionado.
As opções geralmente consideradas para melhorar a qualidade do ar interior de um edifício são a eliminação da fonte; seu isolamento ou ventilação independente; separar a fonte daqueles que podem ser afetados; limpeza geral do prédio; e aumento da verificação e melhoria do sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado. Isso pode exigir qualquer coisa, desde modificações em pontos específicos até um novo design. O processo é freqüentemente de natureza repetitiva, de modo que o estudo deve ser reiniciado várias vezes, usando técnicas cada vez mais sofisticadas. Uma descrição mais detalhada das técnicas de controle será encontrada em outra parte deste enciclopédia.
Por último, importa salientar que, mesmo com as investigações mais completas da qualidade do ar interior, pode ser impossível estabelecer uma relação clara entre as características e composição do ar interior e a saúde e conforto dos ocupantes do edifício em estudo . Só a acumulação de experiência, por um lado, e o desenho racional da ventilação, ocupação e compartimentalização dos edifícios, por outro, são garantias possíveis à partida de se obter uma qualidade do ar interior adequada à maioria dos ocupantes de um edifício.
Poluentes químicos característicos
Os contaminantes químicos do ar interno podem ocorrer como gases e vapores (inorgânicos e orgânicos) e particulados. A sua presença no ambiente interior é o resultado da entrada no edifício a partir do ambiente exterior ou da sua geração no interior do edifício. A importância relativa dessas origens internas e externas difere para diferentes poluentes e pode variar ao longo do tempo.
Os principais poluentes químicos comumente encontrados no ar interno são os seguintes:
Tabela 1. Classificação de poluentes orgânicos internos
Categoria |
Descrição |
Abreviatura |
Intervalo de ebulição (ºC) |
Métodos de amostragem normalmente usados em estudos de campo |
1 |
Compostos orgânicos muito voláteis (gasosos) |
VCOV |
0 a 50-100 |
Amostragem em lote; adsorção em carvão |
2 |
Compostos orgânicos voláteis |
VOC |
50-100 para 240-260 |
Adsorção em Tenax, negro de carbono molecular ou carvão |
3 |
Compostos orgânicos semivoláteis |
SVOC |
240-260 para 380-400 |
Adsorção em espuma de poliuretano ou XAD-2 |
4 |
Compostos orgânicos associados a matéria particulada ou matéria orgânica particulada |
|
|
|
Uma característica importante dos contaminantes do ar interno é que suas concentrações variam espacial e temporalmente em maior extensão do que é comum em ambientes externos. Isto deve-se à grande variedade de fontes, ao funcionamento intermitente de algumas das fontes e aos vários sumidouros presentes.
As concentrações de contaminantes que surgem principalmente de fontes de combustão estão sujeitas a uma variação temporal muito grande e são intermitentes. Liberações episódicas de compostos orgânicos voláteis devido a atividades humanas, como pintura, também levam a grandes variações na emissão com o tempo. Outras emissões, como a liberação de formaldeído de produtos à base de madeira, podem variar com as flutuações de temperatura e umidade no edifício, mas a emissão é contínua. A emissão de produtos químicos orgânicos de outros materiais pode ser menos dependente das condições de temperatura e umidade, mas suas concentrações no ar interno serão bastante influenciadas pelas condições de ventilação.
As variações espaciais dentro de uma sala tendem a ser menos pronunciadas do que as variações temporais. Dentro de um edifício pode haver grandes diferenças no caso de fontes localizadas, por exemplo, fotocopiadoras em um escritório central, fogões a gás na cozinha do restaurante e tabagismo restrito a uma área designada.
Fontes dentro do Edifício
Níveis elevados de poluentes gerados pela combustão, particularmente dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono em espaços internos, geralmente resultam de aparelhos de combustão não ventilados, mal ventilados ou mal conservados e do fumo de produtos de tabaco. Aquecedores de querosene e gás não ventilados emitem quantidades significativas de CO, CO2, Eu não tenhox, SO2, partículas e formaldeído. Fogões e fornos a gás também liberam esses produtos diretamente no ar interno. Sob condições normais de operação, aquecedores de ar forçado a gás e aquecedores de água ventilados não devem liberar produtos de combustão no ar interno. No entanto, o derramamento de gás de combustão e o refluxo podem ocorrer com aparelhos defeituosos quando a sala é despressurizada por sistemas de exaustão concorrentes e sob certas condições meteorológicas.
Fumaça de tabaco ambiental
A contaminação do ar interno pela fumaça do tabaco resulta da fumaça secundária e exalada da corrente principal, geralmente chamada de fumaça ambiental do tabaco (ETS). Vários milhares de constituintes diferentes foram identificados na fumaça do tabaco e as quantidades totais de componentes individuais variam dependendo do tipo de cigarro e das condições de geração de fumaça. Os principais produtos químicos associados ao ETS são nicotina, nitrosaminas, PAHs, CO, CO2, Eu não tenhox, acroleína, formaldeído e cianeto de hidrogênio.
Materiais de construção e móveis
Os materiais que receberam maior atenção como fontes de poluição do ar interior foram as placas à base de madeira contendo resina de ureia formaldeído (UF) e isolamento de parede de cavidade UF (UFFI). A emissão de formaldeído desses produtos resulta em níveis elevados de formaldeído em edifícios e isso tem sido associado a muitas reclamações de má qualidade do ar interno em países desenvolvidos, particularmente durante o final dos anos 1970 e início dos anos 1980. A Tabela 2 dá exemplos de materiais que liberam formaldeído em edifícios. Estes mostram que as maiores taxas de emissão podem estar associadas aos produtos à base de madeira e UFFI, que são produtos frequentemente utilizados extensivamente em edifícios. O aglomerado é fabricado a partir de partículas de madeira finas (cerca de 1 mm) que são misturadas com resinas UF (6 a 8% em peso) e prensadas em painéis de madeira. É amplamente utilizado para pisos, painéis de parede, prateleiras e componentes de armários e móveis. As camadas de madeira são coladas com resina UF e são comumente usadas para painéis decorativos de parede e componentes de móveis. O painel de fibra de média densidade (MDF) contém partículas de madeira mais finas do que as usadas no aglomerado e também são ligadas com resina UF. O MDF é mais usado para móveis. A fonte primária de formaldeído em todos esses produtos é o formaldeído residual aprisionado na resina devido à sua presença em excesso necessária para a reação com a uréia durante a fabricação da resina. A liberação é, portanto, maior quando o produto é novo e diminui a uma taxa dependente da espessura do produto, força de emissão inicial, presença de outras fontes de formaldeído, clima local e comportamento do ocupante. A taxa inicial de declínio das emissões pode ser de 50% nos primeiros oito a nove meses, seguida por uma taxa de declínio muito mais lenta. A emissão secundária pode ocorrer devido à hidrólise da resina de UF e, portanto, as taxas de emissão aumentam durante os períodos de temperatura e umidade elevadas. Esforços consideráveis por parte dos fabricantes levaram ao desenvolvimento de materiais com emissões mais baixas pelo uso de proporções mais baixas (isto é, mais próximas de 1:1) de ureia para formaldeído para produção de resina e o uso de removedores de formaldeído. A regulamentação e a demanda do consumidor resultaram no uso generalizado desses produtos em alguns países.
Tabela 2. Taxas de emissão de formaldeído de uma variedade de móveis de materiais de construção e produtos de consumo
Faixa de taxas de emissão de formaldeído (mg/m2/dia) |
|
Placa de fibra de média densidade |
17,600-55,000 |
Painéis de madeira compensada |
1,500-34,000 |
Painel de partículas |
2,000-25,000 |
Isolamento de espuma de ureia-formaldeído |
1,200-19,200 |
Contraplacado de madeira macia |
240-720 |
Produtos de papel |
260-680 |
Produtos de fibra de vidro |
400-470 |
Vestuário |
35-570 |
Piso resiliente |
240 |
Carpetes |
0-65 |
Tecido para estofos |
0-7 |
Materiais de construção e móveis liberam uma ampla gama de outros VOCs que têm sido objeto de preocupação crescente durante as décadas de 1980 e 1990. A emissão pode ser uma mistura complexa de compostos individuais, embora alguns possam ser dominantes. Um estudo de 42 materiais de construção identificou 62 espécies químicas diferentes. Esses VOCs eram principalmente hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, seus derivados de oxigênio e terpenos. Os compostos com as maiores concentrações de emissão em estado estacionário, em ordem decrescente, foram tolueno, m-xileno, terpeno, n-acetato de butilo, n-butanol, n-hexano, p-xileno, etoxietilacetato, n-heptano e o-xileno. A complexidade da emissão resultou em emissões e concentrações no ar frequentemente relatadas como a concentração ou liberação de compostos orgânicos voláteis totais (TVOC). A Tabela 3 fornece exemplos de taxas de emissão de TVOC para uma variedade de produtos de construção. Estes mostram que existem diferenças significativas nas emissões entre os produtos, o que significa que, se dados adequados estivessem disponíveis, os materiais poderiam ser selecionados na fase de planejamento para minimizar a liberação de VOC em edifícios recém-construídos.
Tabela 3. Concentrações totais de compostos orgânicos voláteis (TVOC) e taxas de emissão associadas a vários revestimentos e revestimentos de pisos e paredes
Tipo de material |
Concentrações (mg/m3) |
Taxa de emissão |
Papel de parede |
||
vinil e papel |
0.95 |
0.04 |
Fibras de vinil e vidro |
7.18 |
0.30 |
papel impresso |
0.74 |
0.03 |
revestimento de parede |
||
Hessian |
0.09 |
0.005 |
PVCa |
2.43 |
0.10 |
Têxteis |
39.60 |
1.60 |
Têxteis |
1.98 |
0.08 |
Revestimento de pavimentos |
||
Linóleo |
5.19 |
0.22 |
Fibras sintéticas |
1.62 |
0.12 |
Caucho |
28.40 |
1.40 |
Plástico macio |
3.84 |
0.59 |
PVC homogêneo |
54.80 |
2.30 |
Revestimentos |
||
Látex acrílico |
2.00 |
0.43 |
Verniz, epóxi transparente |
5.45 |
1.30 |
Verniz, poliuretano, |
28.90 |
4.70 |
Verniz, endurecido por ácido |
3.50 |
0.83 |
a PVC, cloreto de polivinila.
Os conservantes de madeira demonstraram ser uma fonte de pentaclorofenol e lindano no ar e na poeira dentro dos edifícios. Eles são usados principalmente para proteção de madeira para exposição ao ar livre e também são usados em biocidas aplicados para tratamento de podridão seca e controle de insetos.
Produtos de consumo e outras fontes internas
A variedade e o número de produtos de consumo e domésticos mudam constantemente, e suas emissões químicas dependem dos padrões de uso. Os produtos que podem contribuir para os níveis internos de VOC incluem produtos em aerossol, produtos de higiene pessoal, solventes, adesivos e tintas. A Tabela 4 ilustra os principais componentes químicos em uma variedade de produtos de consumo.
Tabela 4. Componentes e emissões de produtos de consumo e outras fontes de compostos orgânicos voláteis (VOC)
fonte |
Compound |
Taxa de emissão |
Agentes de limpeza e |
Clorofórmio |
15 μg/m2.h |
bolo de traça |
p-diclorobenzeno |
14,000 μg/m2.h |
Roupas lavadas a seco |
tetracloroetileno |
0.5-1 mg/m2.h |
Cera líquida para chão |
TVOC (trimetilpenteno e |
96 g / m2.h |
cera de couro em pasta |
TVOC (pineno e 2-metil- |
3.3 g / m2.h |
Detergente |
TVOC (limoneno, pineno e |
240 mg/m2.h |
Emissões humanas |
Acetona |
50.7 mg / dia |
Papel de cópia |
Formaldeído |
0.4 μg/forma |
umidificador a vapor |
dietilaminoetanol, |
- |
copiadora molhada |
2,2,4-Trimetilheptano |
- |
Solventes domésticos |
Tolueno, etil benzeno |
- |
removedores de tinta |
Diclorometano, metanol |
- |
removedores de tinta |
diclorometano, tolueno, |
- |
Protetor de tecido |
1,1,1-Tricloroetano, pró- |
- |
Tinta látex |
2-Propanol, butanona, etil- |
- |
Ambientador |
Nonano, decano, etil- |
- |
água do chuveiro |
Clorofórmio, tricloroetileno |
- |
Outros VOCs foram associados a outras fontes. O clorofórmio é introduzido no ar interno principalmente como resultado da distribuição ou aquecimento da água da torneira. As copiadoras de processo líquido liberam isodecanos no ar. Inseticidas utilizados no controle de baratas, cupins, pulgas, moscas, formigas e ácaros são amplamente utilizados como sprays, nebulizadores, pós, tiras impregnadas, iscas e coleiras para animais de estimação. Os compostos incluem diazinon, paradiclorobenzeno, pentaclorofenol, clordano, malation, naftaleno e aldrin.
Outras fontes incluem ocupantes (dióxido de carbono e odores), equipamentos de escritório (VOCs e ozônio), crescimento de fungos (VOCs, amônia, dióxido de carbono), solo contaminado (metano, VOCs) e purificadores de ar eletrônicos e geradores de íons negativos (ozônio).
Contribuição do ambiente externo
A Tabela 5 mostra as proporções típicas de interior/exterior para os principais tipos de poluentes que ocorrem no ar interior e as concentrações médias medidas no ar exterior de áreas urbanas no Reino Unido. O dióxido de enxofre no ar interno é normalmente de origem externa e resulta de fontes naturais e antropogênicas. A combustão de combustíveis fósseis contendo enxofre e a fundição de minérios sulfetados são as principais fontes de dióxido de enxofre na troposfera. Os níveis de fundo são muito baixos (1 ppb), mas em áreas urbanas as concentrações horárias máximas podem ser de 0.1 a 0.5 ppm. O dióxido de enxofre pode entrar num edifício através do ar utilizado para ventilação e pode infiltrar-se através de pequenas aberturas na estrutura do edifício. Isso depende da estanqueidade do edifício, das condições meteorológicas e das temperaturas internas. Uma vez dentro, o ar que entra se mistura e é diluído pelo ar interno. O dióxido de enxofre que entra em contato com materiais de construção e decoração é adsorvido e isso pode reduzir significativamente a concentração interna em relação ao exterior, especialmente quando os níveis de dióxido de enxofre externos são altos.
Tabela 5. Principais tipos de contaminantes químicos do ar interno e suas concentrações nas áreas urbanas do Reino Unido
Substância/grupo de |
Razão de concentrações |
Condomínio urbano típico |
Dióxido de enxofre |
~ 0.5 |
10-20 ppb |
Dióxido de nitrogênio |
≤5-12 (fontes internas) |
10-45 ppb |
ozono |
0.1-0.3 |
15-60 ppb |
Dióxido de carbono |
1-10 |
350 ppm |
Monóxido de carbono |
≤5-11 (fonte interna) |
0.2-10 ppm |
Formaldeído |
≤ 10 |
0.003 mg/m3 |
Outros compostos orgânicos |
1-50 |
|
Particulas suspensas |
0.5-1 (excluindo ETSa) |
50-150 μg/m3 |
a ETS, fumaça de tabaco ambiental.
Os óxidos de nitrogênio são um produto da combustão, e as principais fontes incluem exaustão de automóveis, estações de geração elétrica movidas a combustível fóssil e aquecedores domésticos. O óxido nítrico (NO) é relativamente não tóxico, mas pode ser oxidado a dióxido de nitrogênio (NO2), particularmente durante episódios de poluição fotoquímica. As concentrações básicas de dióxido de nitrogênio são de cerca de 1 ppb, mas podem chegar a 0.5 ppm em áreas urbanas. O exterior é a principal fonte de dióxido de azoto em edifícios sem aparelhos de combustível não ventilados. Tal como acontece com o dióxido de enxofre, a adsorção pelas superfícies internas reduz a concentração no interior em comparação com a exterior.
O ozônio é produzido na troposfera por reações fotoquímicas em atmosferas poluídas, e sua geração é função da intensidade da luz solar e da concentração de óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos reativos e monóxido de carbono. Em locais remotos, as concentrações de ozônio de fundo são de 10 a 20 ppb e podem exceder 120 ppb em áreas urbanas nos meses de verão. As concentrações internas são significativamente menores devido à reação com superfícies internas e à falta de fontes fortes.
Estima-se que a liberação de monóxido de carbono como resultado de atividades antrópicas represente 30% do que está presente na atmosfera do hemisfério norte. Os níveis de fundo são de aproximadamente 0.19 ppm e nas áreas urbanas um padrão diurno de concentrações está relacionado ao uso do veículo motorizado com picos horários variando de 3 ppm a 50 a 60 ppm. É uma substância relativamente não reativa e, portanto, não é esgotada por reação ou adsorção em superfícies internas. Fontes internas, como aparelhos de combustível não ventilados, aumentam o nível de fundo, caso contrário, devido ao ar externo.
A relação interior-exterior de compostos orgânicos é específica do composto e pode variar ao longo do tempo. Para compostos com fortes fontes internas, como formaldeído, as concentrações internas são geralmente dominantes. Para formaldeído, as concentrações externas são tipicamente abaixo de 0.005 mg/m3 e as concentrações internas são dez vezes maiores do que os valores externos. Outros compostos, como o benzeno, têm fortes fontes externas, sendo os veículos movidos a gasolina de particular importância. Fontes internas de benzeno incluem ETS e isso resulta em concentrações médias em edifícios no Reino Unido sendo 1.3 vezes maiores do que aquelas ao ar livre. O ambiente interno parece não ser um sumidouro significativo para este composto e, portanto, não é protetor contra o benzeno do exterior.
Concentrações Típicas em Edifícios
As concentrações de monóxido de carbono em ambientes internos geralmente variam de 1 a 5 ppm. A Tabela 6 resume os resultados relatados em 25 estudos. As concentrações são maiores na presença de fumaça ambiental de tabaco, embora seja excepcional que as concentrações excedam 15 ppm.
Tabela 6. Resumo das medições de campo de óxidos de nitrogênio (NOx) e monóxido de carbono (CO)
Local |
NÃOx valores (ppb) |
valores médios de CO |
Escritórios |
||
Fumar |
42-51 |
1.0-2.8 |
Outros locais de trabalho |
||
Fumar |
NDa-82 |
1.4-4.2 |
Transporte |
||
Fumar |
150-330 |
1.6-33 |
Restaurantes e lanchonetes |
||
Fumar |
5-120 |
1.2-9.9 |
Bares e tabernas |
||
Fumar |
195 |
3-17 |
a ND = não detectado.
As concentrações de dióxido de nitrogênio em ambientes fechados são tipicamente de 29 a 46 ppb. Se fontes específicas, como fogões a gás, estiverem presentes, as concentrações podem ser significativamente mais altas e fumar pode ter um efeito mensurável (consulte a tabela 6).
Muitos VOCs estão presentes no ambiente interno em concentrações que variam de aproximadamente 2 a 20 mg/m3. Um banco de dados dos EUA contendo 52,000 registros de 71 produtos químicos em residências, prédios públicos e escritórios é resumido na Figura 3. Ambientes onde o fumo intenso e/ou a ventilação deficiente criam altas concentrações de ETS podem produzir concentrações de VOC de 50 a 200 mg/m3. Os materiais de construção contribuem significativamente para as concentrações internas e é provável que as novas residências tenham um número maior de compostos superiores a 100 mg/m3. A renovação e a pintura contribuem para níveis significativamente mais elevados de VOC. Concentrações de compostos como acetato de etila, 1,1,1-tricloroetano e limoneno podem exceder 20 mg/m3 durante as atividades dos ocupantes e durante a ausência dos residentes, a concentração de uma variedade de VOCs pode diminuir em cerca de 50%. Foram descritos casos específicos de concentrações elevadas de contaminantes devido a materiais e móveis associados a reclamações de ocupantes. Estes incluem álcool branco de cursos à prova de umidade injetados, naftaleno de produtos contendo alcatrão de hulha, etil-hexanol de pisos de vinil e formaldeído de produtos à base de madeira.
Figura 1. Concentrações internas diárias de compostos selecionados para locais internos.
O grande número de VOCs individuais que ocorrem em edifícios torna difícil detalhar as concentrações para mais de compostos selecionados. O conceito de TVOC tem sido utilizado como uma medida da mistura de compostos presentes. Não existe uma definição amplamente utilizada quanto à gama de compostos que o TVOC representa, mas alguns investigadores propuseram que limitar as concentrações abaixo de 300 mg/m3 devem minimizar as reclamações dos ocupantes sobre a qualidade do ar interior.
Os pesticidas usados em ambientes internos são de volatilidade relativamente baixa e as concentrações ocorrem na faixa de microgramas por metro cúbico. Os compostos volatilizados podem contaminar a poeira e todas as superfícies internas por causa de suas baixas pressões de vapor e tendência de serem adsorvidos por materiais internos. As concentrações de PAH no ar também são fortemente influenciadas por sua distribuição entre as fases gasosa e aerossol. Fumar pelos ocupantes pode ter um forte efeito nas concentrações do ar interior. As concentrações de PAHs variam tipicamente de 0.1 a 99 ng/m3.
A maior parte da radiação a que um ser humano será exposto durante a vida vem de fontes naturais no espaço sideral ou de materiais presentes na crosta terrestre. Materiais radioativos podem afetar o organismo de fora ou, se inalados ou ingeridos com alimentos, de dentro. A dose recebida pode ser muito variável porque depende, por um lado, da quantidade de minerais radioativos presentes na área do mundo onde a pessoa vive – que está relacionada com a quantidade de nuclídeos radioativos no ar e a quantidade encontrada tanto na alimentação como principalmente na água potável - e, por outro, no uso de certos materiais de construção e no uso de gás ou carvão como combustível, bem como no tipo de construção empregada e nos hábitos tradicionais das pessoas da localidade em questão .
Hoje, o radônio é considerado a fonte mais prevalente de radiação natural. Juntamente com seus “filhos” ou radionuclídeos formados por sua desintegração, o radônio constitui aproximadamente três quartos da dose equivalente efetiva a que os humanos são expostos devido a fontes naturais terrestres. A presença de radônio está associada ao aumento da ocorrência de câncer de pulmão devido à deposição de substâncias radioativas na região brônquica.
O radônio é um gás incolor, inodoro e insípido, sete vezes mais pesado que o ar. Dois isótopos ocorrem com mais frequência. Um é o radônio-222, radionuclídeo presente na série radioativa da desintegração do urânio-238; sua principal fonte no ambiente são as rochas e o solo em que ocorre seu predecessor, o rádio-226. O outro é o radônio-220 da série radioativa do tório, que tem incidência menor que o radônio-222.
O urânio ocorre extensivamente na crosta terrestre. A concentração média de rádio no solo é da ordem de 25 Bq/kg. Um Becquerel (Bq) é a unidade do sistema internacional e representa uma unidade de atividade radionuclídica equivalente a uma desintegração por segundo. A concentração média de gás radônio na atmosfera na superfície da terra é de 3 Bq/m3, com um intervalo de 0.1 (sobre os oceanos) a 10 Bq/m3. O nível depende da porosidade do solo, da concentração local de rádio-226 e da pressão atmosférica. Dado que a meia-vida do radônio-222 é de 3.823 dias, a maior parte da dosagem não é causada pelo gás, mas pelas filhas do radônio.
O radônio é encontrado em materiais existentes e flui da terra em todos os lugares. Pelas suas características dispersa-se facilmente no exterior, mas tende a concentrar-se em espaços fechados, nomeadamente em grutas e edifícios, e sobretudo em espaços mais baixos onde a sua eliminação é difícil sem ventilação adequada. Em regiões temperadas, estima-se que as concentrações de radônio em ambientes fechados sejam da ordem de oito vezes maiores do que as concentrações em ambientes externos.
A exposição ao radônio pela maioria da população, portanto, ocorre principalmente dentro de edifícios. As concentrações médias de radônio dependem, basicamente, das características geológicas do solo, dos materiais de construção utilizados na edificação e da quantidade de ventilação que ela recebe.
A principal fonte de radônio em espaços internos é o rádio presente no solo sobre o qual o edifício repousa ou nos materiais empregados em sua construção. Outras fontes significativas - embora sua influência relativa seja muito menor - são o ar externo, a água e o gás natural. A Figura 1 mostra a contribuição de cada fonte para o total.
Figura 1. Fontes de radônio no ambiente interno.
Os materiais de construção mais comuns, como madeira, tijolos e blocos de concreto, emitem relativamente pouco radônio, ao contrário do granito e da pedra-pomes. No entanto, os principais problemas são causados pelo uso de materiais naturais como a ardósia de alume na produção de materiais de construção. Outra fonte de problemas tem sido a utilização de subprodutos do tratamento de minerais de fosfato, a utilização de subprodutos da produção de alumínio, a utilização de escórias ou escórias do tratamento de minério de ferro em altos-fornos e a utilização de das cinzas da combustão do carvão. Além disso, em alguns casos, resíduos derivados da mineração de urânio também foram usados na construção.
O radônio pode entrar em água e gás natural no subsolo. A água utilizada para abastecer uma edificação, principalmente se for de poços profundos, pode conter quantidades significativas de radônio. Se essa água for usada para cozinhar, a fervura pode liberar grande parte do radônio que ela contém. Se a água for consumida fria, o corpo elimina os gases prontamente, de modo que beber essa água geralmente não representa um risco significativo. A queima de gás natural em fogões sem chaminés, em aquecedores e em outros eletrodomésticos também pode levar ao aumento de radônio em ambientes internos, principalmente habitações. Às vezes, o problema é mais agudo nos banheiros, porque o radônio na água e no gás natural usado para o aquecedor de água se acumula se não houver ventilação suficiente.
Dado que os possíveis efeitos do radônio na população em geral eram desconhecidos apenas alguns anos atrás, os dados disponíveis sobre as concentrações encontradas em espaços fechados são limitados aos países que, por suas características ou circunstâncias especiais, são mais sensíveis a esse problema . O que se sabe de fato é que é possível encontrar concentrações em espaços fechados muito acima das concentrações encontradas ao ar livre na mesma região. Em Helsinque (Finlândia), por exemplo, foram encontradas concentrações de radônio no ar interno cinco mil vezes maiores do que as concentrações normalmente encontradas ao ar livre. Isso pode ser devido em grande parte a medidas de economia de energia que podem favorecer visivelmente a concentração de radônio em espaços internos, especialmente se forem fortemente isolados. Edifícios estudados até agora em diferentes países e regiões mostram que as concentrações de radônio encontradas dentro deles apresentam uma distribuição que se aproxima do logaritmo normal. Vale notar que uma pequena parcela dos prédios de cada região apresenta concentrações dez vezes acima da mediana. Os valores de referência para o radônio em espaços internos e as recomendações corretivas de várias organizações são fornecidas em “Regulamentos, recomendações, diretrizes e normas” neste capítulo.
Em conclusão, a principal forma de prevenir as exposições ao radônio é evitar a construção em áreas que, por sua natureza, emitem uma maior quantidade de radônio no ar. Onde isso não for possível, pisos e paredes devem ser devidamente vedados, e materiais de construção não devem ser usados se contiverem matéria radioativa. Os espaços internos, especialmente os porões, devem ter ventilação adequada.
Em 1985, o Cirurgião Geral do Serviço de Saúde Pública dos EUA revisou as consequências do tabagismo para a saúde em relação ao câncer e às doenças pulmonares crônicas no local de trabalho. Concluiu-se que, para a maioria dos trabalhadores norte-americanos, o tabagismo representa uma causa maior de morte e incapacidade do que o ambiente de trabalho. Entretanto, o controle do tabagismo e a redução da exposição a agentes nocivos no ambiente de trabalho são essenciais, pois esses fatores muitas vezes atuam sinergicamente com o tabagismo na indução e desenvolvimento de doenças respiratórias. Várias exposições ocupacionais são conhecidas por induzir bronquite crônica em trabalhadores. Isso inclui exposições a poeira de carvão, cimento e grãos, a aerossóis de sílica, a vapores gerados durante a soldagem e a dióxido de enxofre. A bronquite crônica entre os trabalhadores nessas ocupações é muitas vezes agravada pelo tabagismo (US Surgeon General 1985).
Dados epidemiológicos documentaram claramente que mineradores de urânio e trabalhadores de amianto que fumam cigarros apresentam riscos significativamente maiores de câncer do trato respiratório do que não fumantes nessas ocupações. O efeito carcinogênico do urânio, amianto e tabagismo não é meramente aditivo, mas sinérgico na indução de carcinoma de células escamosas do pulmão (US Surgeon General 1985; Hoffmann e Wynder 1976; Saccomanno, Huth e Auerbach 1988; Hilt et al. 1985). Os efeitos carcinogênicos da exposição ao níquel, arsenicais, cromato, éteres clorometílicos e os do cigarro são pelo menos aditivos (US Surgeon General 1985; Hoffmann e Wynder 1976; IARC 1987a, Pershagen et al. 1981). Alguém poderia supor que os trabalhadores de fornos de coque que fumam têm um risco maior de câncer de pulmão e rim do que os trabalhadores de fornos de coque não fumantes; no entanto, carecemos de dados epidemiológicos que comprovem esse conceito (IARC 1987c).
O objetivo desta visão geral é avaliar os efeitos tóxicos da exposição de homens e mulheres à fumaça ambiental do tabaco (ETS) no local de trabalho. Certamente, a redução do tabagismo no local de trabalho beneficiará os fumantes ativos, reduzindo o consumo de cigarros durante a jornada de trabalho, aumentando assim a possibilidade de se tornarem ex-fumantes; mas a cessação do tabagismo também será benéfica para os não fumantes que são alérgicos à fumaça do tabaco ou que têm doenças pulmonares ou cardíacas pré-existentes.
Natureza Físico-Química da Fumaça de Tabaco Ambiental
Fumo principal e secundário
ETS é definido como o material no ar interno que se origina da fumaça do tabaco. Embora fumar cachimbo e charuto contribua para a ETS, a fumaça do cigarro é geralmente a principal fonte. ETS é um aerossol composto que é emitido principalmente pelo cone de queima de um produto de tabaco entre as baforadas. Essa emissão é chamada de fumaça lateral (SS). Em menor grau, o ETS também consiste em constituintes da fumaça principal (MS), ou seja, aqueles que são exalados pelo fumante. A Tabela 7 lista as proporções dos principais agentes tóxicos e carcinogênicos na fumaça inalada, na fumaça principal e na fumaça lateral (Hoffmann e Hecht 1990; Brunnemann e Hoffmann 1991; Guerin et al. 1992; Luceri et al. 1993) . Em “Tipo de toxicidade”, os componentes da fumaça marcados com “C” representam carcinógenos animais que são reconhecidos pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC). Entre eles estão o benzeno, β-naftilamina, 4-aminobifenil e polônio-210, que também são carcinógenos humanos estabelecidos (IARC 1987a; IARC 1988). Quando cigarros com filtro estão sendo fumados, certos componentes voláteis e semivoláteis são seletivamente removidos do MS por pontas de filtro (Hoffmann e Hecht 1990). No entanto, esses compostos ocorrem em quantidades muito maiores em SS não diluídos do que em MS. Além disso, aqueles componentes de fumaça que são favorecidos para serem formados durante a combustão lenta na atmosfera redutora do cone de queima, são liberados em SS em uma extensão muito maior do que em MS. Isso inclui grupos de carcinógenos como as nitrosaminas voláteis, nitrosaminas específicas do tabaco (TSNA) e aminas aromáticas.
Tabela 1. Alguns agentes tóxicos e tumorigênicos na fumaça secundária não diluída do cigarro
Compound |
Tipo de |
Montante em |
Razão de lado- |
Fase de vapor |
|||
Monóxido de carbono |
T |
26.80-61 mg |
2.5-14.9 |
sulfeto de carbonila |
T |
2-3 mg |
0.03-0.13 |
1,3-Butadieno |
C |
200-250 mg |
3.8-10.8 |
Benzeno |
C |
240-490 mg |
8-10 |
Formaldeído |
C |
300-1,500 mg |
10-50 |
Acroleína |
T |
40-100 mg |
8-22 |
3-vinilpiridina |
T |
330-450 mg |
24-34 |
Cianeto de hidrogenio |
T |
14-110 mg |
0.06-0.4 |
Hidrazina |
C |
90 ng |
3 |
Óxidos de nitrogênio (NOx) |
T |
500-2,000 mg |
3.7-12.8 |
N-nitrosodimetilamina |
C |
200-1,040 ng |
12-440 |
N-Nitrosodietilamina |
C |
NDb-1,000 ng |
<40 |
N-Nitrosopirrolidina |
C |
7-700 ng |
4-120 |
fase particulada |
|||
Alcatrão |
C |
14-30 mg |
1.1-15.7 |
Nicotina |
T |
2.1-46 mg |
1.3-21 |
Fenol |
TP |
70-250 mg |
1.3-3.0 |
Catecol |
CoC |
58-290 mg |
0.67-12.8 |
2-toluidina |
C |
2.0-3.9 mg |
18-70 |
β-Naftilamina |
C |
19-70 ng |
8.0-39 |
4-aminobifenil |
C |
3.5-6.9 ng |
7.0-30 |
Benz(a)antraceno |
C |
40-200 ng |
2-4 |
Benzo (a) pireno |
C |
40-70 ng |
2.5-20 |
Quinoline |
C |
15-20 mg |
8-11 |
NNNc |
C |
0.15-1.7 mg |
0.5-5.0 |
NNKd |
C |
0.2-1.4 mg |
1.0-22 |
N-Nitrosodietanolamina |
C |
43 ng |
1.2 |
Cádmio |
C |
0.72 μg |
7.2 |
Níquel |
C |
0.2-2.5 mg |
13-30 |
zinco |
T |
6.0 ng |
6.7 |
Polônio-210 |
C |
0.5-1.6 pCi |
1.06-3.7 |
a C=Cancerígeno; CoC=co-carcinogênico; T=tóxico; TP=promotor de tumor.
b ND=não detectado.
c NNN =N'-nitrosonornicotina.
d NNK=4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona.
ETS no ar interior
Embora o SS não diluído contenha maiores quantidades de componentes tóxicos e carcinogênicos do que o MS, o SS inalado por não fumantes é altamente diluído no ar e suas propriedades são alteradas devido à decomposição de certas espécies reativas. A Tabela 8 lista dados relatados para agentes tóxicos e carcinogênicos em amostras de ar interno de vários graus de poluição por fumaça de tabaco (Hoffmann e Hecht 1990; Brunnemann e Hoffmann 1991; Luceri et al. 1993). A diluição do SS no ar tem um impacto significativo nas características físicas desse aerossol. Em geral, a distribuição de vários agentes entre a fase vapor e a fase particulada é alterada em favor da primeira. As partículas no ETS são menores (<0.2 μ) do que no MS (~0.3 μ) e os níveis de pH do SS (pH 6.8 - 8.0) e do ETS são maiores que o pH do MS (5.8 - 6.2; Brunnemann e Hoffmann 1974). Consequentemente, 90 a 95% da nicotina está presente na fase de vapor do ETS (Eudy et al. 1986). Da mesma forma, outros componentes básicos, como o menor Nicotiana alcalóides, bem como aminas e amônia, estão presentes principalmente na fase de vapor do ETS (Hoffmann e Hecht 1990; Guerin et al. 1992).
Tabela 2. Alguns agentes tóxicos e tumorigênicos em ambientes internos poluídos pela fumaça do tabaco
Poluente |
Localização |
Concentração/m3 |
Óxido nítrico |
Oficinas |
50-440 mg |
Dióxido de nitrogênio |
Oficinas |
68-410 mg |
Cianeto de hidrogenio |
Salas de estar |
8-122 mg |
1,3-Butadieno |
Barras |
2.7-4.5 mg |
Benzeno |
Lugares públicos |
20-317 mg |
Formaldeído |
Salas de estar |
2.3-5.0 mg |
Acroleína |
Lugares públicos |
30-120 mg |
Acetona |
Cafeterias |
910-1,400 mg |
Fenóis (voláteis) |
Cafeterias |
7.4-11.5 ng |
N-nitrosodimetilamina |
Bares, restaurantes, escritórios |
<10-240 ng |
N-Nitrosodietilamina |
Restaurantes |
<10-30 ng |
Nicotina |
Residências |
0.5-21 mg |
2-toluidina |
Escritórios |
3.0-12.8 ng |
b-Naftilamina |
Escritórios |
0.27-0.34 ng |
4-aminobifenil |
Escritórios |
0.1 ng |
Benz(a)antraceno |
Restaurantes |
1.8-9.3 ng |
Benzo (a) pireno |
Restaurantes |
2.8-760 mg |
NNNa |
Barras |
4.3-22.8 ng |
NNKc |
Barras |
9.6-23.8 ng |
a NNN =N'-nitrosonornicotina.
b ND=não detectado.
c NNK=4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona.
Biomarcadores da Absorção de ETS por Não Fumantes
Embora um número significativo de trabalhadores não fumantes esteja exposto à FAT no local de trabalho, em restaurantes, em suas próprias casas ou em outros locais fechados, dificilmente é possível estimar a absorção real da FAT por um indivíduo. A exposição ao ETS pode ser determinada com mais precisão medindo constituintes específicos da fumaça ou seus metabólitos em fluidos fisiológicos ou no ar exalado. Embora vários parâmetros tenham sido explorados, como CO no ar exalado, carboxiemoglobina no sangue, tiocianato (um metabólito do cianeto de hidrogênio) na saliva ou na urina ou hidroxiprolina e N-nitrosoprolina na urina, apenas três medidas são realmente úteis para estimar a absorção de ETS por não-fumantes. Eles nos permitem distinguir a exposição passiva ao fumo daquela de fumantes ativos e de não fumantes que não têm absolutamente nenhuma exposição à fumaça do tabaco.
O biomarcador mais amplamente utilizado para a exposição de não fumantes ao FAT é a cotinina, um importante metabólito da nicotina. É determinado por cromatografia gasosa, ou por radioimunoensaio no sangue ou preferencialmente na urina, e reflete a absorção da nicotina através do pulmão e da cavidade oral. Alguns mililitros de urina de fumantes passivos são suficientes para determinar a cotinina por qualquer um dos dois métodos. Em geral, um fumante passivo apresenta níveis de cotinina de 5 a 10 ng/ml de urina; no entanto, valores mais altos ocasionalmente foram medidos para não fumantes que foram expostos a ETS pesado por um período mais longo. Foi estabelecida uma resposta à dose entre a duração da exposição ao ETS e a excreção urinária de cotinina (tabela 3, Wald et al. 1984). Na maioria dos estudos de campo, a cotinina na urina de fumantes passivos atingiu entre 0.1 e 0.3% das concentrações médias encontradas na urina de fumantes; entretanto, após exposição prolongada a altas concentrações de ETS, os níveis de cotinina correspondem a até 1% dos níveis medidos na urina de fumantes ativos (US National Research Council 1986; IARC 1987b; US Environmental Protection Agency 1992).
Tabela 3. Cotinina urinária em não fumantes de acordo com o número de horas relatadas de exposição à fumaça do tabaco de outras pessoas nos últimos sete dias
Duração da exposição |
|||
Quintil |
Limites (horas) |
Sessão |
Cotinina urinária (média ± DP) |
1st |
0.0-1.5 |
43 |
2.8 3.0 ± |
2nd |
1.5-4.5 |
47 |
3.4 2.7 ± |
3rd |
4.5-8.6 |
43 |
5.3 4.3 ± |
sec 4 |
8.6-20.0 |
43 |
14.7 19.5 ± |
sec 5 |
20.0-80.0 |
45 |
29.6 73.7 ± |
Todos os Produtos |
0.0-80.0 |
221 |
11.2 35.6 ± |
a A tendência com exposição crescente foi significativa (p<0.001).
Fonte: Baseado em Wald et al. 1984.
O carcinógeno da bexiga humana 4-aminobifenil, que se transfere da fumaça do tabaco para o ETS, foi detectado como um aduto de hemoglobina em fumantes passivos em concentrações de até 10% do nível médio de aduto encontrado em fumantes (Hammond et al. 1993). Até 1% dos níveis médios de um metabólito do carcinógeno derivado da nicotina 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK), que ocorre na urina de fumantes de cigarros, foi medido na urina de não fumantes que foram expostos a altas concentrações de SS em um laboratório de testes (Hecht et al. 1993). Embora o último método de biomarcador ainda não tenha sido aplicado em estudos de campo, ele é promissor como um indicador adequado da exposição de não fumantes a um carcinógeno pulmonar específico do tabaco.
Fumaça Ambiental do Tabaco e Saúde Humana
Distúrbios que não sejam câncer
A exposição pré-natal a MS e/ou ETS e a exposição pós-natal precoce a ETS aumentam a probabilidade de complicações durante infecções respiratórias virais em crianças durante o primeiro ano de vida.
A literatura científica contém várias dezenas de relatórios clínicos de vários países, relatando que filhos de pais fumantes, especialmente crianças menores de dois anos, apresentam um excesso de doença respiratória aguda (US Environmental Protection Agency 1992; US Surgeon General 1986; Medina e outros 1988; Riedel e outros 1989). Vários estudos também descreveram um aumento de infecções do ouvido médio em crianças expostas à fumaça de cigarro dos pais. O aumento da prevalência de efusão da orelha média atribuível à ETS levou ao aumento da hospitalização de crianças pequenas para intervenção cirúrgica (US Environmental Protection Agency 1992; US Surgeon General 1986).
Nos últimos anos, evidências clínicas suficientes levaram à conclusão de que o tabagismo passivo está associado ao aumento da gravidade da asma nas crianças que já têm a doença e que provavelmente leva a novos casos de asma em crianças (US Environmental Protection Agency 1992 ).
Em 1992, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (1992) revisou criticamente os estudos sobre sintomas respiratórios e funções pulmonares em adultos não fumantes expostos ao FAT, concluindo que o tabagismo passivo tem efeitos sutis, mas estatisticamente significativos, na saúde respiratória de adultos não fumantes.
Uma busca na literatura sobre o efeito do tabagismo passivo em doenças respiratórias ou coronarianas em trabalhadores revelou poucos estudos. Homens e mulheres que foram expostos ao FAT no local de trabalho (escritórios, bancos, instituições acadêmicas, etc.) por dez anos ou mais tiveram função pulmonar prejudicada (White e Froeb 1980; Masi et al. 1988).
Câncer de pulmão
Em 1985, a Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC) revisou a associação da exposição passiva à fumaça do tabaco com o câncer de pulmão em não fumantes. Embora em alguns estudos, cada não fumante com câncer de pulmão que relatou exposição ao FAT tenha sido entrevistado pessoalmente e fornecido informações detalhadas sobre a exposição (US National Research Council 1986; US EPA 1992; US Surgeon General 1986; Kabat e Wynder 1984), o A IARC concluiu:
As observações feitas até agora sobre não fumantes são compatíveis com um risco aumentado de tabagismo "passivo" ou com a ausência de risco. No entanto, o conhecimento da natureza da fumaça secundária e da fumaça principal, dos materiais absorvidos durante o fumo "passivo" e da relação quantitativa entre dose e efeito que são comumente observados na exposição a carcinógenos leva à conclusão de que o fumo passivo dá origem a alguns risco de câncer (IARC 1986).
Assim, há uma aparente dicotomia entre os dados experimentais que sustentam o conceito de que a ETS dá origem a algum risco de câncer e os dados epidemiológicos, que não são conclusivos com relação à exposição à ETS e ao câncer. Dados experimentais, incluindo estudos de biomarcadores, fortaleceram ainda mais o conceito de que o ETS é cancerígeno, conforme discutido anteriormente. Discutiremos agora até que ponto os estudos epidemiológicos que foram concluídos desde o citado relatório da IARC contribuíram para o esclarecimento da questão do câncer de pulmão ETS.
De acordo com os estudos epidemiológicos anteriores, e em cerca de 30 estudos relatados depois de 1985, a exposição de não fumantes à FAT constituiu um fator de risco para câncer de pulmão inferior a 2.0, em relação ao risco de um não fumante sem exposição significativa à FAT (US Environmental Protection Agency 1992; Kabat e Wynder 1984; IARC 1986; Brownson et al. 1992; Brownson et al. 1993). Poucos desses estudos epidemiológicos, se é que algum, atendem aos critérios de causalidade na associação entre um fator ambiental ou ocupacional e o câncer de pulmão. Os critérios que atendem a esses requisitos são:
Uma das maiores incertezas sobre os dados epidemiológicos reside na limitada fidedignidade das respostas obtidas ao questionar os casos e/ou seus familiares sobre o hábito tabágico dos casos. Parece que geralmente há um acordo entre as histórias de tabagismo dos pais e do cônjuge fornecidas por casos e controles; entretanto, há baixas taxas de concordância para duração e intensidade do tabagismo (Brownson et al. 1993; McLaughlin et al. 1987; McLaughlin et al. 1990). Alguns investigadores questionaram a confiabilidade das informações obtidas de indivíduos sobre seu status de fumante. Isso é exemplificado por uma investigação em grande escala realizada no sul da Alemanha. Uma população de estudo selecionada aleatoriamente consistia em mais de 3,000 homens e mulheres, com idades variando de 25 a 64 anos. Essas mesmas pessoas foram questionadas três vezes em 1984-1985, em 1987-1988 e novamente em 1989-1990 sobre seus hábitos de fumar, enquanto a urina de cada probando foi coletada e analisada para cotinina. Aqueles voluntários que apresentaram mais de 20 ng de cotinina por ml de urina foram considerados fumantes. Entre 800 ex-fumantes que se declararam não fumantes, 6.3%, 6.5% e 5.2% apresentaram níveis de cotinina acima de 20 ng/ml nos três períodos testados. Os autoproclamados nunca fumantes, que foram identificados como fumantes reais de acordo com as análises de cotinina, constituíram 0.5%, 1.0% e 0.9%, respectivamente (Heller et al. 1993).
A limitada confiabilidade dos dados obtidos por questionário e o número relativamente limitado de não fumantes com câncer de pulmão que não foram expostos a carcinógenos em seus locais de trabalho apontam para a necessidade de um estudo epidemiológico prospectivo com avaliação de biomarcadores (por exemplo, cotinina, metabólitos de hidrocarbonetos aromáticos polinucleares e/ou metabólitos de NNK na urina) para uma avaliação conclusiva da questão da causalidade entre tabagismo involuntário e câncer de pulmão. Embora esses estudos prospectivos com biomarcadores representem uma tarefa importante, eles são essenciais para responder às questões sobre exposição que têm grandes implicações para a saúde pública.
Fumo Ambiental do Tabaco e Ambiente Ocupacional
Embora os estudos epidemiológicos até agora não tenham demonstrado uma associação causal entre a exposição ao FAT e o câncer de pulmão, é altamente desejável proteger os trabalhadores no local de trabalho da exposição à fumaça ambiental do tabaco. Este conceito é apoiado pela observação de que a exposição prolongada de não fumantes ao FAT no local de trabalho pode levar à redução da função pulmonar. Além disso, em ambientes ocupacionais com exposição a carcinógenos, o tabagismo involuntário pode aumentar o risco de câncer. Nos Estados Unidos, a Agência de Proteção Ambiental classificou o ETS como carcinógeno do Grupo A (conhecido para humanos); portanto, a lei nos Estados Unidos exige que os funcionários sejam protegidos contra a exposição ao ETS.
Várias medidas podem ser tomadas para proteger o não fumante da exposição ao ETS: proibir o fumo no local de trabalho ou, pelo menos, separar os fumantes dos não fumantes sempre que possível e garantir que as salas dos fumantes tenham um sistema de exaustão separado. A abordagem mais recompensadora e, de longe, a mais promissora é ajudar os funcionários que são fumantes a parar de fumar.
O local de trabalho pode oferecer excelentes oportunidades para implementar programas de cessação do tabagismo; na verdade, numerosos estudos mostraram que os programas no local de trabalho são mais bem-sucedidos do que os programas baseados em clínicas, porque os programas patrocinados pelo empregador são de natureza mais intensa e oferecem incentivos econômicos e/ou outros (US Surgeon General 1985). Também é indicado que a eliminação de doenças pulmonares crônicas ocupacionais e câncer frequentemente não pode ocorrer sem esforços para converter os trabalhadores em ex-fumantes. Além disso, intervenções no local de trabalho, incluindo programas para parar de fumar, podem produzir mudanças duradouras na redução de alguns fatores de risco cardiovascular para os funcionários (Gomel et al. 1993).
Agradecemos imensamente a assistência editorial de Ilse Hoffmann e a preparação deste manuscrito por Jennifer Johnting. Esses estudos são apoiados por USPHS Grants CA-29580 e CA-32617 do National Cancer Institute.
Com relação à adoção de medidas para reduzir o uso do tabaco, os governos devem ter em mente que, embora as pessoas decidam por conta própria se devem parar de fumar, é responsabilidade do governo tomar todas as medidas necessárias para incentivá-las a parar. As medidas tomadas por legisladores e governos de muitos países têm sido indecisas, porque embora a redução do uso do tabaco seja uma melhoria indiscutível na saúde pública – com consequente economia nos gastos com saúde pública – haveria uma série de perdas econômicas e deslocamentos na muitos setores, pelo menos de natureza temporária. A pressão que as organizações e agências internacionais de saúde e meio ambiente podem exercer a esse respeito é muito importante, porque muitos países podem enfraquecer as medidas contra o uso do tabaco devido a problemas econômicos – especialmente se o tabaco for uma importante fonte de renda.
Este artigo descreve brevemente as medidas regulatórias que podem ser adotadas para reduzir o tabagismo em um país.
Advertências nas embalagens de cigarros
Uma das primeiras medidas adotadas em muitos países é exigir que os maços de cigarros exibam em destaque a advertência de que fumar prejudica gravemente a saúde do fumante. Esse alerta, cujo objetivo não é tanto exercer um efeito imediato sobre o fumante, mas sim mostrar que o governo está preocupado com o problema, está criando um clima psicológico que favorecerá a adoção de medidas posteriores que de outra forma seriam consideradas agressivas pela população fumante.
Alguns especialistas defendem a inclusão dessas advertências em charutos e tabaco para cachimbo. Mas a opinião mais geral é que essas advertências são desnecessárias, porque as pessoas que usam esse tipo de tabaco normalmente não inalam a fumaça, e estender essas advertências levaria mais provavelmente ao desrespeito das mensagens como um todo. É por isso que prevalece a opinião de que as advertências devem ser aplicadas apenas aos maços de cigarros. A referência ao fumo passivo não foi, por enquanto, considerada, mas não é uma opção que deva ser descartada.
Restrições ao Fumo em Espaços Públicos
A proibição de fumar em espaços públicos é um dos instrumentos normativos mais eficazes. Essas proibições podem reduzir significativamente o número de pessoas expostas ao fumo passivo e, além disso, podem reduzir o consumo diário de cigarros pelos fumantes. As queixas comuns dos proprietários de espaços públicos, como hotéis, restaurantes, espaços recreativos, salões de baile, teatros, etc., baseiam-se no argumento de que estas medidas irão resultar na perda de clientes. No entanto, se os governos implementarem essas medidas de forma generalizada, o impacto negativo da perda de clientela ocorrerá apenas na primeira fase, porque as pessoas acabarão se adaptando à nova situação.
Outra possibilidade é o desenho de espaços específicos para fumantes. A separação dos fumadores dos não fumadores deve ser eficaz de forma a obter os benefícios pretendidos, criando barreiras que impeçam os não fumadores de inalar o fumo do tabaco. A separação deve, portanto, ser física e, caso o sistema de ar condicionado utilize ar reciclado, não se deve misturar o ar das zonas de fumadores com o das zonas de não fumadores. Criar espaços para fumadores implica, portanto, despesas de construção e compartimentação, mas pode ser uma solução para quem pretende servir o público fumador.
Além dos locais onde é obviamente proibido fumar por razões de segurança devido a uma possível explosão ou incêndio, também devem existir áreas - como instalações de saúde e esportes, escolas e creches - onde não seja permitido fumar, mesmo que não haja segurança riscos desse tipo.
Restrições ao fumo no trabalho
As restrições ao fumo no local de trabalho também podem ser consideradas à luz do exposto acima. Governos e empresários, juntamente com sindicatos, podem estabelecer programas para reduzir o uso de tabaco no trabalho. As campanhas para reduzir o fumo no trabalho geralmente são bem-sucedidas.
Sempre que possível, recomenda-se a criação de zonas de não fumadores para estabelecer uma política contra o tabagismo e apoiar as pessoas que defendem o direito a não ser fumadores passivos. Em caso de conflito entre fumante e não fumante, a regulamentação deve sempre permitir que o não fumante prevaleça e, sempre que não for possível a separação, o fumante deve ser pressionado a se abster de fumar no posto de trabalho.
Além dos locais onde, por razões de saúde ou segurança, deveria ser proibido fumar, também não se deve ignorar a possibilidade de sinergia entre os efeitos da poluição química no local de trabalho e a fumaça do tabaco em outras áreas. O peso de tais considerações resultará, sem dúvida, em uma ampla extensão das restrições ao fumo, especialmente em locais de trabalho industriais.
Maior pressão econômica contra o tabaco
Outra ferramenta regulatória com a qual os governos contam para conter o uso do tabaco é a cobrança de impostos mais altos, principalmente sobre os cigarros. Esta política visa conduzir a um menor consumo de tabaco, o que justificaria a relação inversa entre o preço do tabaco e o seu consumo e que se pode medir comparando a situação nos diferentes países. É considerado eficaz quando a população é alertada sobre os perigos do uso do tabaco e aconselhada sobre a necessidade de parar de consumi-lo. Um aumento no preço do tabaco pode ser uma motivação para parar de fumar. Essa política, no entanto, tem muitos opositores, que baseiam suas críticas nos argumentos brevemente mencionados a seguir.
Em primeiro lugar, segundo muitos especialistas, o aumento do preço do tabaco por razões fiscais é seguido por uma redução temporária do uso do tabaco, seguida de um retorno gradual aos níveis de consumo anteriores à medida que os fumantes se acostumam com o novo preço. Em outras palavras, os fumantes assimilam o aumento do preço do tabaco da mesma forma que as pessoas se acostumam com outros impostos ou com o aumento do custo de vida.
Em segundo lugar, observa-se também uma mudança nos hábitos dos fumantes. Quando os preços sobem, eles tendem a procurar marcas mais baratas e de menor qualidade que provavelmente também representam um risco maior para a saúde (por falta de filtros ou maior quantidade de alcatrão e nicotina). Essa mudança pode levar os fumantes a adotarem a prática de fazer cigarros caseiros, o que eliminaria completamente qualquer possibilidade de controle do problema.
Em terceiro lugar, muitos especialistas entendem que medidas desse tipo tendem a reforçar a crença de que o governo aceita o tabaco e seu consumo como mais uma forma de arrecadar impostos, levando à crença contraditória de que o que o governo realmente quer é que as pessoas fumam para que possa arrecadar mais dinheiro com o imposto especial sobre o tabaco.
Publicidade limitada
Outra arma usada pelos governos para reduzir o consumo de tabaco é restringir ou simplesmente proibir qualquer publicidade do produto. Os governos e muitas organizações internacionais têm a política de proibir a publicidade do tabaco em certas esferas, como esportes (pelo menos alguns esportes), saúde, meio ambiente e educação. Esta política tem benefícios inquestionáveis, que são especialmente eficazes quando elimina a publicidade nos ambientes que atingem os jovens em um momento em que é provável que eles adquiram o hábito de fumar.
Programas públicos que incentivam as pessoas a parar de fumar
A utilização de campanhas antitabagistas como prática normal, adequadamente financiada e organizada como regra de conduta em determinadas esferas, como o mundo do trabalho, tem se mostrado altamente exitosa.
Campanhas para educar fumantes
Complementando o que foi dito acima, educar os fumantes para que fumem “melhor” e reduzam o consumo de cigarros é outro caminho disponível para os governos reduzirem os efeitos adversos do uso do tabaco à saúde da população. Esses esforços devem ser direcionados para reduzir o consumo diário de cigarros, para inibir ao máximo a inalação de fumaça, para não fumar as bitucas de cigarro (a toxicidade da fumaça aumenta no final do cigarro), para não manter o cigarro na boca e na preferência por marcas com baixo teor de alcatrão e nicotina.
Medidas desse tipo evidentemente não reduzem o número de fumantes, mas reduzem o quanto os fumantes são prejudicados por seu hábito. Existem argumentos contra esse tipo de remédio porque pode dar a impressão de que fumar não é intrinsecamente um mau hábito, já que os fumantes são informados sobre a melhor forma de fumar.
Observações finais
A ação regulatória e legislativa dos diversos governos é lenta e pouco efetiva, principalmente diante do que seria necessário em função dos problemas causados pelo tabagismo. Muitas vezes, isso ocorre devido a obstáculos legais à implementação de tais medidas, argumentos contra a concorrência desleal ou até mesmo a proteção do direito do indivíduo de fumar. O progresso no uso de regulamentos tem sido lento, mas não deixa de ser estável. Por outro lado, deve-se ter em mente a diferença entre fumantes ativos e fumantes passivos ou passivos. Todas as medidas que ajudem alguém a parar de fumar, ou pelo menos reduzir efetivamente o consumo diário, devem ser direcionadas ao fumante; todo o peso dos regulamentos deve ser aplicado contra esse hábito. O fumante passivo deve receber todos os argumentos possíveis para apoiar seu direito de não inalar a fumaça do tabaco e defender o direito de desfrutar do uso de ambientes livres de fumo em casa, no trabalho e no lazer.
Do ponto de vista da poluição, o ar interior em situações não industriais apresenta várias características que o diferenciam do ar exterior, ou atmosférico, e do ar dos locais de trabalho industriais. Além dos contaminantes encontrados no ar atmosférico, o ar interno também inclui contaminantes gerados por materiais de construção e pelas atividades que ocorrem dentro do edifício. As concentrações de contaminantes no ar interno tendem a ser iguais ou menores que as encontradas no ar externo, dependendo da ventilação; Os contaminantes gerados pelos materiais de construção são geralmente diferentes dos encontrados no ar externo e podem ser encontrados em altas concentrações, enquanto os gerados por atividades dentro do edifício dependem da natureza de tais atividades e podem ser os mesmos encontrados no ar externo, como no caso de CO e CO2.
Por esta razão, o número de contaminantes encontrados no ar interno não industrial é grande e variado e os níveis de concentração são baixos (exceto nos casos em que existe uma importante fonte geradora); variam em função das condições atmosféricas/climatológicas, do tipo ou características do edifício, da sua ventilação e das atividades nele desenvolvidas.
Análise
Grande parte da metodologia utilizada para aferir a qualidade do ar interior decorre da higiene industrial e das medições de imissão do ar exterior. Existem poucos métodos analíticos validados especificamente para esse tipo de teste, embora algumas organizações, como a Organização Mundial da Saúde e a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, estejam realizando pesquisas nessa área. Um obstáculo adicional é a escassez de informações sobre a relação exposição-efeito quando se trata de exposições de longo prazo a baixas concentrações de poluentes.
Os métodos analíticos usados para higiene industrial são projetados para medir altas concentrações e não foram definidos para muitos poluentes, enquanto o número de contaminantes no ar interno pode ser grande e variado e os níveis de concentração podem ser baixos, exceto em alguns casos. A maioria dos métodos usados na higiene industrial baseia-se na coleta de amostras e sua análise; muitos desses métodos podem ser aplicados ao ar interno se vários fatores forem levados em consideração: ajustar os métodos às concentrações típicas; aumentando sua sensibilidade sem prejuízo da precisão (por exemplo, aumentando o volume de ar testado); e validar a sua especificidade.
Os métodos analíticos usados para medir as concentrações de poluentes no ar externo são semelhantes aos usados para o ar interno e, portanto, alguns podem ser usados diretamente para o ar interno, enquanto outros podem ser facilmente adaptados. No entanto, é importante ter em mente que alguns métodos são projetados para uma leitura direta de uma amostra, enquanto outros requerem instrumentação volumosa e às vezes ruidosa e usam grandes volumes de ar amostrado que podem distorcer a leitura.
Planejando as leituras
O procedimento tradicional no campo do controle ambiental do local de trabalho pode ser usado para melhorar a qualidade do ar interior. Consiste em identificar e quantificar um problema, propor medidas corretivas, certificar-se de que essas medidas sejam implementadas e depois avaliar sua eficácia após um período de tempo. Esse procedimento comum nem sempre é o mais adequado, pois muitas vezes não é necessária uma avaliação tão exaustiva, incluindo a coleta de muitas amostras. Medidas exploratórias, que podem ir desde uma inspeção visual até a análise do ar ambiente por métodos de leitura direta, e que podem fornecer uma concentração aproximada de poluentes, são suficientes para resolver muitos dos problemas existentes. Uma vez tomadas as medidas corretivas, os resultados podem ser avaliados com uma segunda medição, e somente quando não houver evidências claras de melhoria, uma inspeção mais completa (com medições em profundidade) ou um estudo analítico completo pode ser realizado (Swedish Work Fundo Ambiental 1988).
As principais vantagens desse procedimento exploratório sobre o mais tradicional são economia, rapidez e eficácia. Requer pessoal competente e experiente e o uso de equipamentos adequados. A Figura 1 resume os objetivos das diferentes etapas desse procedimento.
Figura 1. Planejamento das leituras para avaliação exploratória.
Estratégia de Amostragem
O controle analítico da qualidade do ar interno deve ser considerado como último recurso somente após a medição exploratória não ter dado resultados positivos, ou se for necessária uma avaliação ou controle adicional dos testes iniciais.
Assumindo algum conhecimento prévio das fontes de poluição e dos tipos de contaminantes, as amostras, mesmo que limitadas em número, devem ser representativas dos vários espaços estudados. A amostragem deve ser planejada para responder às perguntas O quê? Quão? Onde? e quando?
O Quê
Os poluentes em questão devem ser previamente identificados e, tendo em conta os diferentes tipos de informação que podem ser obtidos, deve-se decidir se se deve fazer emissão or imissão medições.
As medições de emissões para a qualidade do ar interior podem determinar a influência das diferentes fontes de poluição, das condições climáticas, das características do edifício e da intervenção humana, que permitem controlar ou reduzir as fontes de emissão e melhorar a qualidade do ar interior. Existem diferentes técnicas para realizar este tipo de medição: colocando um sistema de coleta adjacente à fonte de emissão, definindo uma área de trabalho limitada e estudando as emissões como se representassem condições gerais de trabalho, ou trabalhando em condições simuladas aplicando sistemas de monitoramento que dependem de medidas de espaço de cabeça.
As medições de imissão permitem determinar o nível de poluição do ar interior nas diferentes áreas compartimentadas do edifício, permitindo produzir um mapa de poluição para toda a estrutura. A partir dessas medições, identificando as diferentes áreas onde as pessoas realizaram suas atividades e calculando o tempo gasto em cada tarefa, será possível determinar os níveis de exposição. Outra maneira de fazer isso é fazer com que os trabalhadores usem dispositivos de monitoramento durante o trabalho.
Pode ser mais prático, se o número de poluentes for grande e variado, selecionar algumas substâncias representativas para que a leitura seja representativa e não muito cara.
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A seleção do tipo de leitura a ser realizada dependerá do método disponível (leitura direta ou coleta e análise de amostras) e da técnica de medição: emissão ou imissão.
Onde
O local escolhido deve ser o mais adequado e representativo para a obtenção de amostras. Para isso é necessário conhecer o edifício em estudo: a sua orientação face ao sol, o número de horas de insolação direta, o número de pisos, o tipo de compartimentação, se a ventilação é natural ou forçada, se as janelas podem ser abertas, e assim por diante. Também é necessário saber a origem das reclamações e dos problemas, por exemplo, se ocorrem nos andares superiores ou inferiores, ou nas áreas próximas ou distantes das janelas, ou nas áreas com pouca ventilação ou iluminação, entre outras localidades. A seleção dos melhores locais para coleta das amostras será baseada em todas as informações disponíveis sobre os critérios acima mencionados.
Quando
Decidir quando fazer as leituras dependerá de como as concentrações de poluentes atmosféricos mudam em relação ao tempo. A poluição pode ser detectada logo pela manhã, durante o dia de trabalho ou no final do dia; pode ser detectado no início ou no final da semana; durante o inverno ou verão; quando o ar condicionado está ligado ou desligado; assim como em outros momentos.
Para responder adequadamente a essas questões, a dinâmica do ambiente interno em questão deve ser conhecida. Também é necessário conhecer os objetivos das medições realizadas, que serão baseadas nos tipos de poluentes que estão sendo investigados. A dinâmica dos ambientes internos é influenciada pela diversidade das fontes de poluição, pelas diferenças físicas dos espaços envolvidos, pelo tipo de compartimentação, pelo tipo de ventilação e climatização utilizados, pelas condições atmosféricas externas (vento, temperatura, estação do ano, etc. ) e as características do edifício (número de janelas, sua orientação, etc.).
Os objetivos das medições determinarão se a amostragem será realizada por intervalos curtos ou longos. Se os efeitos na saúde de determinados contaminantes forem considerados de longo prazo, segue-se que as concentrações médias devem ser medidas durante longos períodos de tempo. Para substâncias com efeitos agudos, mas não cumulativos, medições em períodos curtos são suficientes. Se houver suspeita de emissões intensas de curta duração, é necessária a realização de amostragens frequentes em períodos curtos para detectar o horário da emissão. Não deve ser negligenciado, no entanto, o fato de que em muitos casos as escolhas possíveis no tipo de métodos de amostragem usados podem ser determinadas pelos métodos analíticos disponíveis ou necessários.
Se depois de considerar todas essas questões não estiver suficientemente claro qual é a origem do problema, ou quando o problema ocorre com maior frequência, a decisão sobre onde e quando colher amostras deve ser feita aleatoriamente, calculando o número de amostras conforme uma função da confiabilidade e custo esperados.
Técnicas de medição
Os métodos disponíveis para a recolha de amostras de ar interior e para a sua análise podem ser agrupados em dois tipos: os métodos que envolvem uma leitura direta e os que envolvem a recolha de amostras para análise posterior.
Métodos baseados em leitura direta são aqueles em que a coleta da amostra e a medição da concentração de poluentes são feitas simultaneamente; são rápidos e a medição é instantânea, permitindo dados precisos a um custo relativamente baixo. Este grupo inclui tubos colorimétricos e monitores específicos.
A utilização de tubos colorimétricos baseia-se na mudança de cor de um determinado reagente ao entrar em contato com um determinado poluente. Os mais comumente usados são os tubos que contêm um reagente sólido e o ar é aspirado através deles usando uma bomba manual. A avaliação da qualidade do ar interno com tubos colorimétricos é útil apenas para medições exploratórias e para medição de emissões esporádicas, pois sua sensibilidade geralmente é baixa, exceto para alguns poluentes como CO e CO2 que podem ser encontrados em altas concentrações no ar interior. É importante ter em mente que a precisão desse método é baixa e a interferência de contaminantes inesperados costuma ser um fator.
No caso de monitores específicos, a detecção de poluentes é baseada em princípios físicos, elétricos, térmicos, eletromagnéticos e quimioeletromagnéticos. A maioria dos monitores deste tipo pode ser usada para fazer medições de curta ou longa duração e obter um perfil de contaminação em um determinado local. Sua precisão é determinada por seus respectivos fabricantes e seu uso adequado exige calibrações periódicas por meio de atmosferas controladas ou misturas de gases certificadas. Os monitores estão se tornando cada vez mais precisos e sua sensibilidade mais refinada. Muitos têm memória interna para armazenar as leituras, que podem ser baixadas para computadores para a criação de bancos de dados e fácil organização e recuperação dos resultados.
Os métodos de amostragem e análises podem ser classificados em ativo (ou dinâmico) e passiva, dependendo da técnica.
Com sistemas ativos, essa poluição pode ser coletada forçando o ar através de dispositivos coletores nos quais o poluente é captado, concentrando a amostra. Isso é feito com filtros, sólidos adsorventes e soluções absorventes ou reativas que são colocados em borbulhadores ou impregnados em material poroso. O ar é então forçado a passar e o contaminante, ou os produtos de sua reação, são analisados. Para a análise do ar amostrado com sistemas ativos, os requisitos são um fixador, uma bomba para mover o ar e um sistema para medir o volume do ar amostrado, diretamente ou usando dados de fluxo e duração.
A vazão e o volume de ar amostrado são especificados nos manuais de referência ou devem ser determinados por testes prévios e dependerão da quantidade e tipo de absorvente ou adsorvente utilizado, dos poluentes que estão sendo medidos, do tipo de medição (emissão ou imissão ) e as condições do ar ambiente durante a coleta da amostra (umidade, temperatura, pressão). A eficácia da coleta aumenta reduzindo a taxa de ingestão ou aumentando a quantidade de fixador usado, diretamente ou em conjunto.
Outro tipo de amostragem ativa é a captação direta de ar em bolsa ou qualquer outro recipiente inerte e impermeável. Este tipo de coleta de amostras é usado para alguns gases (CO, CO2, H2ENTÃO2) e é útil como medida exploratória quando o tipo de poluente é desconhecido. A desvantagem é que sem concentrar a amostra pode haver sensibilidade insuficiente e processamento laboratorial adicional pode ser necessário para aumentar a concentração.
Os sistemas passivos capturam poluentes por difusão ou permeação em uma base que pode ser um adsorvente sólido, sozinho ou impregnado com um reagente específico. Esses sistemas são mais convenientes e fáceis de usar do que os sistemas ativos. Eles não requerem bombas para capturar a amostra nem pessoal altamente treinado. Mas a captura da amostra pode levar muito tempo e os resultados tendem a fornecer apenas níveis de concentração médios. Este método não pode ser usado para medir concentrações de pico; nesses casos, os sistemas ativos devem ser usados. Para utilizar corretamente os sistemas passivos é importante saber a velocidade com que cada poluente é captado, o que vai depender do coeficiente de difusão do gás ou vapor e do desenho do monitor.
A Tabela 1 mostra as principais características de cada método de amostragem e a Tabela 2 descreve os vários métodos usados para coletar e analisar as amostras para os poluentes do ar interno mais significativos.
Tabela 1. Metodologia para coleta de amostras
Características |
Ativo |
Renda |
leitura direta |
Medições de intervalo cronometrado |
+ |
+ |
|
Medições de longo prazo |
+ |
+ |
|
do Paciente |
+ |
||
Concentração da amostra |
+ |
+ |
|
Medição de emissão |
+ |
+ |
+ |
Medição de emissão |
+ |
+ |
+ |
Resposta imediata |
+ |
+ Significa que o método fornecido é adequado ao método de medição ou aos critérios de medição desejados.
Tabela 2. Métodos de detecção de gases no ar interno
Poluente |
Leitura direta |
Métodos |
Análise |
||
Captura por difusão |
Captura por concentração |
Captura direta |
|||
Monóxido de carbono |
Célula eletroquímica |
Saco ou recipiente inerte |
GCa |
||
ozono |
Quimioluminescência |
Bubbler |
UV-Visb |
||
Dióxido de enxofre |
Célula eletroquímica |
Bubbler |
UV-Vis |
||
Dióxido de nitrogênio |
Quimioluminescência |
Filtro impregnado com |
Bubbler |
UV-Vis |
|
Dióxido de carbono |
Espectroscopia de infravermelho |
Saco ou recipiente inerte |
GC |
||
Formaldeído |
- |
Filtro impregnado com |
Bubbler |
HPLCc |
|
COVs |
GC portátil |
sólidos adsorventes |
sólidos adsorventes |
Saco ou recipiente inerte |
GC (ECDd-FIDe-NPDf-PIDg) |
Pesticidas |
- |
sólidos adsorventes |
GC (ECD-FPD-NPD) |
||
assunto particular |
- |
Sensor óptico |
filtros |
Impactor |
Gravimetria |
— = Método inadequado para poluente.
a GC = cromatografia gasosa.
b UV-Vis = espectrofotometria ultravioleta visível.
c HPLC = cromatografia líquida de alta precisão.
d CD = detector de captura de elétrons.
e FID = chama, detector de ionização.
f NPD = detector de nitrogênio/fósforo.
g PID = detector de fotoionização.
h MS = espectrometria de massa.
Selecionando o método
Para selecionar o melhor método de amostragem, deve-se primeiro determinar se existem métodos validados para os poluentes em estudo e garantir que os instrumentos e materiais adequados estejam disponíveis para coletar e analisar o poluente. Normalmente é preciso saber qual será o seu custo, a sensibilidade necessária para o trabalho, bem como o que pode interferir na medição, dado o método escolhido.
Uma estimativa das concentrações mínimas daquilo que se espera medir é muito útil na hora de avaliar o método utilizado para analisar a amostra. A concentração mínima exigida está diretamente relacionada à quantidade de poluente que pode ser coletada dadas as condições especificadas pelo método utilizado (ou seja, o tipo de sistema usado para capturar o poluente ou a duração da coleta de amostras e o volume de ar amostrado). Esse valor mínimo é o que determina a sensibilidade exigida do método utilizado para análise; pode ser calculada a partir de dados de referência encontrados na literatura para um determinado poluente ou grupo de poluentes, se obtidos por método semelhante ao que será utilizado. Por exemplo, se for descoberto que as concentrações de hidrocarbonetos de 30 (mg/m3) são comumente encontrados na área de estudo, o método analítico utilizado deve permitir a medição dessas concentrações facilmente. Se a amostra for obtida com tubo de carvão ativo em quatro horas e com vazão de 0.5 litro por minuto, a quantidade de hidrocarbonetos recolhidos na amostra é calculada multiplicando a vazão da substância pelo período de tempo monitorado. No exemplo dado, isso é igual a:
de hidrocarbonetos
Qualquer método para detectar hidrocarbonetos que exija que a quantidade na amostra esteja abaixo de 3.6 μg pode ser usado para esta aplicação.
Outra estimativa poderia ser calculada a partir do limite máximo estabelecido como limite permitido para o ar interno para o poluente medido. Caso estes valores não existam e não sejam conhecidas as concentrações habituais encontradas no ar interior, nem a velocidade a que o poluente está a ser descarregado no espaço, podem ser utilizadas aproximações com base nos níveis potenciais do poluente que podem afetar negativamente a saúde . O método escolhido deve ser capaz de medir 10% do limite estabelecido ou da concentração mínima que possa afetar a saúde. Mesmo que o método de análise escolhido tenha um grau de sensibilidade aceitável, é possível encontrar concentrações de poluentes abaixo do limite inferior de detecção do método escolhido. Isso deve ser levado em consideração ao calcular as concentrações médias. Por exemplo, se de dez leituras feitas três estiverem abaixo do limite de detecção, duas médias devem ser calculadas, uma atribuindo a essas três leituras o valor de zero e outra dando a elas o limite de detecção mais baixo, o que resulta em uma média mínima e uma média máxima. A verdadeira média medida será encontrada entre os dois.
Procedimentos analíticos
O número de poluentes atmosféricos internos é grande e eles são encontrados em pequenas concentrações. A metodologia que tem vindo a ser disponibilizada baseia-se na adaptação de métodos utilizados para monitorizar a qualidade do ar exterior, atmosférico e do ar encontrado em situações industriais. A adaptação destes métodos para a análise do ar interior implica alterar o intervalo da concentração pretendida, quando o método o permitir, utilizando tempos de amostragem mais longos e maiores quantidades de absorventes ou adsorventes. Todas essas mudanças são apropriadas quando não levam a perda de confiabilidade ou precisão. Medir uma mistura de contaminantes costuma ser caro e os resultados obtidos são imprecisos. Em muitos casos, tudo o que será verificado será um perfil de poluição que indicará o nível de contaminação durante os intervalos de amostragem, comparado ao ar limpo, ao ar externo ou a outros espaços internos. Monitores de leitura direta são usados para monitorar o perfil de poluição e podem não ser adequados se forem muito barulhentos ou muito grandes. Monitores cada vez menores e mais silenciosos, que proporcionam maior precisão e sensibilidade, estão sendo projetados. A Tabela 3 mostra resumidamente o estado atual dos métodos usados para medir os diferentes tipos de contaminantes.
Tabela 3. Métodos utilizados para análise de poluentes químicos
Poluente |
Monitor de leitura diretaa |
Amostragem e análise |
Monóxido de carbono |
+ |
+ |
Dióxido de carbono |
+ |
+ |
Dióxido de nitrogênio |
+ |
+ |
Formaldeído |
- |
+ |
Dióxido de enxofre |
+ |
+ |
ozono |
+ |
+ |
COVs |
+ |
+ |
Pesticidas |
- |
+ |
Partículas |
+ |
+ |
a ++ = mais comumente usado; + = menos comumente usado; – = não aplicável.
Análise de gases
Os métodos ativos são os mais comuns para a análise de gases e são realizados usando soluções absorventes ou sólidos adsorventes, ou coletando diretamente uma amostra de ar com um saco ou outro recipiente inerte e hermético. Para evitar a perda de parte da amostra e aumentar a precisão da leitura, o volume da amostra deve ser menor e a quantidade de absorvente ou adsorvente utilizada deve ser maior do que para outros tipos de poluição. Deve-se ter cuidado também no transporte e armazenamento da amostra (mantendo-a em baixa temperatura) e minimizando o tempo antes que a amostra seja testada. Os métodos de leitura direta são amplamente utilizados para medição de gases devido à melhoria considerável nas capacidades dos monitores modernos, que são mais sensíveis e precisos do que antes. Devido à facilidade de uso e ao nível e tipo de informação que fornecem, estão cada vez mais substituindo os métodos tradicionais de análise. A Tabela 4 mostra os níveis mínimos de detecção para os vários gases estudados, dado o método de amostragem e análise utilizado.
Tabela 4. Limites inferiores de detecção de alguns gases por monitores usados para avaliar a qualidade do ar interno
Poluente |
Monitor de leitura diretaa |
Coleta de amostras e |
Monóxido de carbono |
1.0 ppm |
0.05 ppm |
Dióxido de nitrogênio |
2 ppb |
1.5 ppb (1 semana)b |
ozono |
4 ppb |
5.0 ppb |
Formaldeído |
5.0 ppb (1 semana)b |
a Os monitores de dióxido de carbono que usam espectroscopia infravermelha são sempre suficientemente sensíveis.
b Monitores passivos (duração da exposição).
Esses gases são poluentes comuns no ar interno. Eles são medidos usando monitores que os detectam diretamente por meios eletroquímicos ou infravermelhos, embora os detectores infravermelhos não sejam muito sensíveis. Eles também podem ser medidos coletando amostras de ar diretamente com bolsas inertes e analisando a amostra por cromatografia gasosa com um detector de ionização de chama, transformando os gases em metano primeiro por meio de uma reação catalítica. Os detectores de condução térmica geralmente são sensíveis o suficiente para medir as concentrações normais de CO2.
Dióxido de nitrogênio
Métodos foram desenvolvidos para detectar dióxido de nitrogênio, NO2, no ar interno usando monitores passivos e coletando amostras para análise posterior, mas esses métodos apresentaram problemas de sensibilidade que esperamos que sejam superados no futuro. O método mais conhecido é o tubo de Palmes, que tem limite de detecção de 300 ppb. Para situações não industriais, a amostragem deve durar no mínimo cinco dias para obter um limite de detecção de 1.5 ppb, que é três vezes o valor do branco para uma exposição de uma semana. Monitores portáteis que medem em tempo real também foram desenvolvidos com base na reação de quimioluminescência entre NO2 e o reagente luminol, mas os resultados obtidos por este método podem ser afetados pela temperatura e sua linearidade e sensibilidade dependem das características da solução de luminol utilizada. Os monitores que possuem sensores eletroquímicos possuem sensibilidade aprimorada, mas estão sujeitos à interferência de compostos que contêm enxofre (Freixa 1993).
Dióxido de enxofre
Um método espectrofotométrico é usado para medir o dióxido de enxofre, SO2, em ambiente interno. A amostra de ar é borbulhada através de uma solução de tetracloromercuriato de potássio para formar um complexo estável que, por sua vez, é medido espectrofotometricamente após reagir com pararosanilina. Outros métodos são baseados em fotometria de chama e fluorescência ultravioleta pulsante, e também existem métodos baseados na derivação da medição antes da análise espectroscópica. Este tipo de detecção, que tem sido utilizado para monitores de ar externo, não é adequado para análise de ar interno devido à falta de especificidade e porque muitos desses monitores requerem um sistema de ventilação para eliminar os gases que eles geram. Como as emissões de SO2 foram bastante reduzidos e não é considerado um importante poluente do ar interior, o desenvolvimento de monitores para sua detecção não avançou muito. No entanto, existem instrumentos portáteis disponíveis no mercado que podem detectar SO2 baseado na detecção de pararosanilina (Freixa 1993).
ozono
Ozônio, O3, só pode ser encontrado em ambientes internos em situações especiais em que é gerado continuamente, pois decai rapidamente. É medido por métodos de leitura direta, por tubos colorimétricos e por métodos de quimioluminescência. Também pode ser detectado por métodos usados em higiene industrial que podem ser facilmente adaptados para ar interno. A amostra é obtida com uma solução absorvente de iodeto de potássio em meio neutro e depois submetida à análise espectrofotométrica.
Formaldeído
O formaldeído é um importante poluente do ar interior e, devido às suas características químicas e tóxicas, recomenda-se uma avaliação individualizada. Existem diferentes métodos para detecção de formaldeído no ar, todos baseados na coleta de amostras para análise posterior, com fixação ativa ou por difusão. O método de captação mais adequado será determinado pelo tipo de amostra (emissão ou imissão) utilizada e pela sensibilidade do método analítico. Os métodos tradicionais baseiam-se na obtenção de uma amostra borbulhando ar em água destilada ou solução de bissulfato de sódio a 1% a 5°C e, em seguida, analisando-a com métodos espectrofluormétricos. Enquanto a amostra é armazenada, ela também deve ser mantida a 5°C. ENTÃO2 e os componentes da fumaça do tabaco podem criar interferência. Sistemas ativos ou métodos de captura de poluentes por difusão com adsorventes sólidos são cada vez mais usados na análise do ar interno; todos eles consistem em uma base que pode ser um filtro ou um sólido saturado com um reagente, como bissulfato de sódio ou 2,4-difenilhidrazina. Os métodos que capturam o poluente por difusão, além das vantagens gerais desse método, são mais sensíveis do que os métodos ativos porque o tempo necessário para obter a amostra é maior (Freixa 1993).
Detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs)
Os métodos usados para medir ou monitorar vapores orgânicos no ar interno devem atender a uma série de critérios: devem ter sensibilidade da ordem de partes por bilhão (ppb) a partes por trilhão (ppt), os instrumentos usados para coletar a amostra ou fazer uma leitura direta deve ser portátil e de fácil manuseio em campo, e os resultados obtidos devem ser precisos e passíveis de serem duplicados. Existem muitos métodos que atendem a esses critérios, mas os mais usados para analisar o ar interno são baseados na coleta e análise de amostras. Existem métodos de detecção direta que consistem em cromatógrafos a gás portáteis com diferentes métodos de detecção. Esses instrumentos são caros, seu manuseio é sofisticado e só podem ser operados por pessoal treinado. Para compostos orgânicos polares e apolares que têm um ponto de ebulição entre 0°C e 300°C, o adsorvente mais utilizado, tanto para sistemas de amostragem ativos quanto passivos, tem sido o carvão ativado. Polímeros porosos e resinas poliméricas, como Tenax GC, XAD-2 e Ambersorb também são usados. O mais amplamente utilizado deles é o Tenax. As amostras obtidas com carvão ativado são extraídas com dissulfeto de carbono e analisadas por cromatografia gasosa com detectores de ionização de chama, captura de elétrons ou espectrometria de massas, seguido de análises qualitativas e quantitativas. As amostras obtidas com Tenax são geralmente extraídas por dessorção térmica com hélio e são condensadas em uma armadilha fria de nitrogênio antes de serem alimentadas ao cromatógrafo. Outro método comum consiste em obter amostras diretamente, usando bolsas ou recipientes inertes, alimentando o ar diretamente ao cromatógrafo a gás ou concentrando a amostra primeiro com um adsorvente e uma armadilha fria. Os limites de detecção desses métodos dependem do composto analisado, do volume da amostra coletada, da poluição de fundo e dos limites de detecção do instrumento utilizado. Como é impossível quantificar todos e cada um dos compostos presentes, a quantificação é normalmente feita por famílias, utilizando como referência os compostos característicos de cada família de compostos. Na detecção de VOCs no ar interno, a pureza dos solventes usados é muito importante. Se a dessorção térmica for usada, a pureza dos gases também é importante.
Detecção de pesticidas
Para detectar agrotóxicos no ar interno, os métodos comumente empregados consistem na coleta de amostras com adsorventes sólidos, embora não seja descartada a utilização de borbulhador e sistemas mistos. O adsorvente sólido mais comumente usado tem sido o polímero poroso Chromosorb 102, embora as espumas de poliuretano (PUFs) que podem capturar um número maior de pesticidas estejam sendo usadas cada vez mais. Os métodos de análise variam de acordo com o método de amostragem e o pesticida. Normalmente são analisados por cromatografia gasosa com diferentes detectores específicos, desde a captura eletrônica até a espectrometria de massa. O potencial deste último para a identificação de compostos é considerável. A análise desses compostos apresenta alguns problemas, que incluem a contaminação de peças de vidro nos sistemas de coleta de amostras com vestígios de bifenilos policlorados (PCBs), ftalatos ou pesticidas.
Detecção de poeira ou partículas ambientais
Para a captura e análise de partículas e fibras no ar, uma grande variedade de técnicas e equipamentos estão disponíveis e adequados para avaliar a qualidade do ar interior. Monitores que permitem uma leitura direta da concentração de partículas no ar usam detectores de luz difusa, e métodos que empregam coleta e análise de amostras usam pesagem e análise com um microscópio. Esse tipo de análise requer um separador, como um ciclone ou um impactor, para filtrar as partículas maiores antes que um filtro possa ser usado. Os métodos que empregam um ciclone podem lidar com pequenos volumes, o que resulta em longas sessões de coleta de amostras. Monitores passivos oferecem excelente precisão, mas são afetados pela temperatura ambiente e tendem a dar leituras com valores mais altos quando as partículas são pequenas.
Características e Origens da Contaminação Biológica do Ar Interior
Embora haja uma gama diversificada de partículas de origem biológica (biopartículas) no ar interno, na maioria dos ambientes de trabalho internos, os microrganismos (micróbios) são da maior importância para a saúde. Assim como microrganismos, que incluem vírus, bactérias, fungos e protozoários, o ar interno também pode conter grãos de pólen, pêlos de animais e fragmentos de insetos e ácaros e seus produtos de excreção (Wanner et al. 1993). Além dos bioaerossóis dessas partículas, também pode haver compostos orgânicos voláteis que emanam de organismos vivos, como plantas de interior e microrganismos.
Pólen
Os grãos de pólen contêm substâncias (alérgenos) que podem causar em indivíduos suscetíveis ou atópicos respostas alérgicas geralmente manifestadas como “febre do feno” ou rinite. Essa alergia está associada principalmente ao ambiente externo; no ar interior, as concentrações de pólen são geralmente consideravelmente mais baixas do que no ar exterior. A diferença na concentração de pólen entre o ar externo e interno é maior para edifícios onde os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) possuem filtragem eficiente na entrada do ar externo. As unidades de ar condicionado de janela também fornecem níveis de pólen internos mais baixos do que os encontrados em edifícios com ventilação natural. Pode-se esperar que o ar de alguns ambientes de trabalho internos tenha altas contagens de pólen, por exemplo, em locais onde um grande número de plantas com flores está presente por razões estéticas ou em estufas comerciais.
divagar
A caspa consiste em partículas finas de pele e cabelo/penas (e saliva e urina secas associadas) e é uma fonte de alérgenos potentes que podem causar crises de rinite ou asma em indivíduos suscetíveis. As principais fontes de caspa em ambientes internos são geralmente gatos e cachorros, mas ratos e camundongos (seja como animais de estimação, animais experimentais ou vermes), hamsters, gerbils (uma espécie de rato do deserto), porquinhos-da-índia e pássaros de gaiola podem ser adicionais origens. A caspa desses e de animais de fazenda e recreativos (por exemplo, cavalos) pode ser trazida para as roupas, mas em ambientes de trabalho a maior exposição à caspa provavelmente ocorre em instalações de criação de animais e laboratórios ou em prédios infestados de vermes.
Insetos
Esses organismos e seus produtos de excreção também podem causar alergias respiratórias e outras, mas não parecem contribuir significativamente para a biocarga aérea na maioria das situações. Partículas de baratas (especialmente Blatella germânica e Periplaneta americana) pode ser significativo em ambientes de trabalho insalubres, quentes e úmidos. A exposição a partículas de baratas e outros insetos, incluindo gafanhotos, gorgulhos, besouros da farinha e moscas da fruta, pode ser a causa de problemas de saúde entre os funcionários em instalações de criação e laboratórios.
Ácaros
Esses aracnídeos estão associados principalmente à poeira, mas fragmentos desses parentes microscópicos das aranhas e seus produtos de excreção (fezes) podem estar presentes no ar interno. O ácaro da poeira doméstica, Dermatofagoides pteronyssinus, é a espécie mais importante. Com seus parentes próximos, é uma das principais causas de alergia respiratória. Está associado principalmente a residências, sendo particularmente abundante em roupas de cama, mas também presente em móveis estofados. Há evidências limitadas indicando que esse tipo de mobiliário pode servir de nicho em escritórios. Ácaros de armazenamento associados a alimentos armazenados e rações para animais, por exemplo, Ácaro, glicífago e Tirofago, também pode contribuir com fragmentos alergênicos para o ar interno. Embora tenham maior probabilidade de afetar agricultores e trabalhadores que lidam com produtos alimentícios a granel, como D. pteronyssinus, os ácaros de armazenamento podem existir no pó dos edifícios, particularmente em condições quentes e húmidas.
Vírus
Os vírus são microrganismos muito importantes em termos da quantidade total de problemas de saúde que causam, mas não podem levar uma existência independente fora das células e tecidos vivos. Embora haja evidências indicando que alguns se espalham na recirculação do ar dos sistemas HVAC, o principal meio de transmissão é o contato pessoa a pessoa. A inalação de curto alcance de aerossóis gerados pela tosse ou espirro, por exemplo, vírus do resfriado comum e influenza, também é importante. Portanto, é provável que as taxas de infecção sejam mais altas em locais lotados. Não há mudanças óbvias no projeto ou gerenciamento do edifício que possam alterar esse estado de coisas.
Bactérias
Esses microrganismos são divididos em duas categorias principais de acordo com a reação de coloração de Gram. Os tipos Gram-positivos mais comuns têm origem na boca, nariz, nasofaringe e pele, nomeadamente, Staphylococcus epidermidis, S. aureus e espécies de Aerococo, Micrococcus e Estreptococo. Bactérias gram-negativas geralmente não são abundantes, mas ocasionalmente Actinetobacter, Aeromonas, Flavobactéria e especialmente Pseudomonas espécies podem ser proeminentes. A causa da doença do legionário, Legionella pneumophila, pode estar presente em fontes de água quente e umidificadores de ar condicionado, bem como em equipamentos de fisioterapia respiratória, jacuzzis, spas e chuveiros. É espalhado a partir de tais instalações em aerossóis aquosos, mas também pode entrar em edifícios no ar de torres de resfriamento próximas. O tempo de sobrevivência para L. pneumophila no ar interior parece não ser superior a 15 minutos.
Além das bactérias unicelulares mencionadas acima, existem também tipos filamentosos que produzem esporos dispersos no ar, ou seja, os Actinomycetes. Eles parecem estar associados a materiais estruturais úmidos e podem exalar um odor característico de terra. Duas dessas bactérias que são capazes de crescer a 60°C, Faenia retivírgula (anteriormente Micropolyspora faeni) e Thermoactinomyces vulgaris, podem ser encontrados em umidificadores e outros equipamentos HVAC.
fungos
Os fungos compreendem dois grupos: primeiro, as leveduras e bolores microscópicos conhecidos como microfungos e, segundo, os fungos do gesso e da podridão da madeira, chamados de macrofungos, pois produzem corpos de esporos macroscópicos visíveis a olho nu. Além das leveduras unicelulares, os fungos colonizam substratos como uma rede (micélio) de filamentos (hifas). Esses fungos filamentosos produzem numerosos esporos dispersos no ar, a partir de estruturas microscópicas de esporos em bolores e de grandes estruturas de esporos em macrofungos.
Existem esporos de muitos fungos diferentes no ar de casas e locais de trabalho não industriais, mas os mais comuns provavelmente são espécies de Cladosporium, Penicillium, Aspergillus e Eurócio. Alguns mofos no ar interno, como Cladosporium spp., são abundantes nas superfícies das folhas e outras partes da planta ao ar livre, principalmente no verão. No entanto, embora os esporos no ar interior possam originar-se no exterior, Cladosporium também é capaz de crescer e produzir esporos em superfícies úmidas em ambientes internos e, assim, aumentar a biocarga do ar interno. As várias espécies de Penicillium são geralmente considerados como originários de ambientes fechados, assim como Aspergillus e Eurócio. As leveduras são encontradas na maioria das amostras de ar interno e, ocasionalmente, podem estar presentes em grande número. As leveduras rosa Rodotorula or Sporobolomyces são proeminentes na flora aérea e também podem ser isolados de superfícies afetadas por fungos.
Os edifícios fornecem uma ampla gama de nichos nos quais está presente o material orgânico morto que serve como alimento e pode ser utilizado pela maioria dos fungos e bactérias para crescimento e produção de esporos. Os nutrientes estão presentes em materiais como: madeira; papel, tinta e outros revestimentos de superfície; móveis macios, como tapetes e móveis estofados; solo em vasos de plantas; pó; escamas e secreções de pele de seres humanos e outros animais; e alimentos cozidos e seus ingredientes crus. Se algum crescimento ocorre ou não depende da disponibilidade de umidade. As bactérias são capazes de crescer apenas em superfícies saturadas ou em água em recipientes de drenagem HVAC, reservatórios e similares. Alguns moldes também requerem condições de quase saturação, mas outros são menos exigentes e podem proliferar em materiais úmidos em vez de totalmente saturados. O pó pode ser um repositório e, também, se estiver suficientemente húmido, um amplificador de bolores. É, portanto, uma fonte importante de esporos que se espalham pelo ar quando a poeira é perturbada.
Protozoários
Protozoários como Acanthamoeba e Naegleri são animais unicelulares microscópicos que se alimentam de bactérias e outras partículas orgânicas em umidificadores, reservatórios e drenos em sistemas HVAC. Partículas desses protozoários podem ser aerossolizadas e têm sido citadas como possíveis causas de febre do umidificador.
Compostos orgânicos voláteis microbianos
Os compostos orgânicos voláteis microbianos (MVOCs) variam consideravelmente em composição química e odor. Alguns são produzidos por uma ampla gama de microrganismos, mas outros estão associados a espécies específicas. O chamado álcool de cogumelo, 1-octen-3-ol (que tem cheiro de cogumelos frescos) está entre os produzidos por muitos fungos diferentes. Outros voláteis de fungos menos comuns incluem 3,5-dimetil-1,2,4-tritiolona (descrito como “fétido”); geosmina ou 1,10-dimetil-trans-9-decalol (“terroso”); e 6-pentil-α-pirona (“coco”, “mofo”). Entre as bactérias, espécies de Pseudomonas produzem pirazinas com odor de “batata mofada”. O odor de qualquer microrganismo individual é o produto de uma mistura complexa de MVOCs.
Histórico de problemas microbiológicos de qualidade do ar interior
Investigações microbiológicas do ar em residências, escolas e outros edifícios são feitas há mais de um século. As primeiras investigações às vezes se preocupavam com a relativa “pureza” microbiológica do ar em diferentes tipos de edifícios e qualquer relação que pudesse ter com a taxa de mortalidade entre os ocupantes. Aliado a um interesse de longa data na disseminação de patógenos em hospitais, o desenvolvimento de modernos amostradores volumétricos microbiológicos de ar nas décadas de 1940 e 1950 levou a investigações sistemáticas de microrganismos transportados pelo ar em hospitais e, posteriormente, de fungos alergênicos conhecidos no ar em residências e edifícios públicos e ao ar livre. Outros trabalhos foram direcionados nas décadas de 1950 e 1960 para a investigação de doenças respiratórias ocupacionais, como pulmão do fazendeiro, pulmão do trabalhador do malte e bissinose (entre os trabalhadores do algodão). Embora a febre do umidificador semelhante à influenza em um grupo de trabalhadores tenha sido descrita pela primeira vez em 1959, outros dez a quinze anos se passaram antes que outros casos fossem relatados. No entanto, mesmo agora, a causa específica não é conhecida, embora microrganismos tenham sido implicados. Eles também foram invocados como uma possível causa da “síndrome do edifício doente”, mas até agora as evidências de tal ligação são muito limitadas.
Embora as propriedades alérgicas dos fungos sejam bem reconhecidas, o primeiro relato de problemas de saúde devido à inalação de toxinas fúngicas em um local de trabalho não industrial, um hospital de Quebec, não apareceu até 1988 (Mainville et al. 1988). Sintomas de fadiga extrema entre os funcionários foram atribuídos a micotoxinas tricoteceno em esporos de Stachybotrys atra e Trichoderma virida, e desde então a “síndrome da fadiga crônica” causada pela exposição à poeira micotóxica foi registrada entre professores e outros funcionários de uma faculdade. A primeira tem sido a causa de doença em trabalhadores de escritório, com alguns efeitos na saúde sendo de natureza alérgica e outros de um tipo mais frequentemente associado a uma toxicose (Johanning et al. 1993). Em outros lugares, pesquisas epidemiológicas indicaram que pode haver algum fator não alérgico ou fatores associados a fungos que afetam a saúde respiratória. As micotoxinas produzidas por espécies individuais de fungos podem ter um papel importante aqui, mas também existe a possibilidade de que algum atributo mais geral dos fungos inalados seja prejudicial ao bem-estar respiratório.
Microrganismos associados à má qualidade do ar interior e seus efeitos na saúde
Embora os patógenos sejam relativamente incomuns no ar interno, há numerosos relatos ligando microrganismos transportados pelo ar a várias condições alérgicas, incluindo: (1) dermatite alérgica atópica; (2) rinite; (3) asma; (4) febre do umidificador; e (5) alveolite alérgica extrínseca (EAA), também conhecida como pneumonite de hipersensibilidade (PH).
Os fungos são considerados mais importantes do que as bactérias como componentes de bioaerossóis no ar interior. Como eles crescem em superfícies úmidas como manchas de mofo óbvias, os fungos geralmente dão uma indicação clara e visível de problemas de umidade e riscos potenciais à saúde em um edifício. O crescimento de mofo contribui com números e espécies para a flora de mofo de ar interno que, de outra forma, não estaria presente. Como bactérias Gram-negativas e Actinomycetales, fungos hidrofílicos (“amantes da umidade”) são indicadores de locais de amplificação extremamente úmidos (visíveis ou ocultos) e, portanto, de baixa qualidade do ar interno. Eles incluem Fusarium, Foma, Stachybotrys, Trichoderma, Ulocládio, leveduras e mais raramente os patógenos oportunistas Aspergillus fumigatus e Exophiala jeanselmei. Níveis elevados de bolores que apresentam graus variados de xerófila (“amor à secura”), ao terem menor necessidade de água, podem indicar a existência de sítios de amplificação menos úmidos, mas ainda assim significativos para o crescimento. Os bolores também são abundantes na poeira doméstica, de modo que grandes números também podem ser um marcador de uma atmosfera empoeirada. Eles variam de ligeiramente xerofílicos (capazes de suportar condições secas) Cladosporium espécie a moderadamente xerófila Aspergillus versicolor, Penicillium (por exemplo, P. aurantiogriseu e P. crisógeno) e o extremamente xerofílico Aspergillus penicillioides, Eurócio e Valemia.
Patógenos fúngicos raramente são abundantes no ar interno, mas A. fumigatus e alguns outros aspergílios oportunistas que podem invadir o tecido humano podem crescer no solo de vasos de plantas. Exophiala jeanselmei é capaz de crescer em drenos. Embora os esporos desses e de outros patógenos oportunistas, como Fusarium solani e Pseudallescheria boydii são improváveis de serem perigosos para os saudáveis, eles podem ser perigosos para indivíduos imunologicamente comprometidos.
Os fungos transportados pelo ar são muito mais importantes do que as bactérias como causas de doenças alérgicas, embora pareça que, pelo menos na Europa, os alérgenos fúngicos são menos importantes do que os do pólen, ácaros da poeira doméstica e pêlos de animais. Muitos tipos de fungos demonstraram ser alergênicos. Alguns dos fungos do ar interior que são mais comumente citados como causadores de rinite e asma são apresentados na tabela 1. Espécies de Eurócio e outros fungos extremamente xerofílicos na poeira doméstica são provavelmente mais importantes como causas de rinite e asma do que foi previamente reconhecido. A dermatite alérgica por fungos é muito menos comum que a rinite/asma, com Alternaria, Aspergillus e Cladosporium sendo implicado. Casos de EAA, que são relativamente raros, foram atribuídos a uma variedade de fungos diferentes, desde a levedura Sporobolomyces ao macrofungo que apodrece a madeira serpula (mesa 2). É geralmente considerado que o desenvolvimento de sintomas de EAA em um indivíduo requer exposição a pelo menos um milhão e mais, provavelmente cem milhões ou mais de esporos contendo alérgenos por metro cúbico de ar. Tais níveis de contaminação só são prováveis de ocorrer onde há crescimento abundante de fungos em um edifício.
Tabela 1. Exemplos de tipos de fungos no ar interno, que podem causar rinite e/ou asma
Alternaria |
Geotrichum |
serpula |
Aspergillus |
Mucor |
Stachybotrys |
Cladosporium |
Penicillium |
Estefílio/Ulocládio |
Eurócio |
Rizopo |
Valemia |
Fusarium |
Rhodotorula/Sporobolomyces |
|
Tabela 2. Microrganismos no ar interno relatados como causas de alveolite alérgica extrínseca relacionada a edifícios
Formato |
Microorganismos |
fonte
|
Bactérias |
Bacillus subtilis |
madeira deteriorada |
|
Faenia retivírgula |
Umidificador |
|
Pseudomonas aeruginosa |
Umidificador
|
|
Thermoactinomyces vulgaris |
Ar condicionado
|
fungos |
Aureobasidium pullulans |
Sauna; parede do quarto |
|
Cephalosporium sp. |
Porão; umidificador |
|
Cladosporium sp. |
Banheiro sem ventilação |
|
Mucor sp. |
Sistema de aquecimento de ar pulsado |
|
Penicillium sp. |
Sistema de aquecimento de ar pulsado umidificador |
|
P. casei |
parede do quarto |
|
P. crisogenum / P. cyclopium |
Pavimentação |
|
Serpula lacrimans |
Madeira afetada pela podridão seca |
|
Sporobolomyces |
Parede do quarto; teto |
|
Trichosporon cutâneo |
Madeira; esteira |
Conforme indicado anteriormente, a inalação de esporos de espécies toxicogênicas apresenta um perigo potencial (Sorenson 1989; Miller 1993). Não são apenas os esporos de Stachybotrys que contêm altas concentrações de micotoxinas. Embora os esporos desse mofo, que cresce em papel de parede e outros substratos celulósicos em edifícios úmidos e também são alergênicos, contenham micotoxinas extremamente potentes, outros mofos toxicogênicos que estão mais frequentemente presentes no ar interno incluem Aspergillus (especialmente A. versicolor) e Penicillium (por exemplo, P. aurantiogriseu e P. viridicatum) e Trichoderma. Evidências experimentais indicam que uma variedade de micotoxinas nos esporos desses fungos são imunossupressoras e inibem fortemente a eliminação e outras funções das células macrófagas pulmonares essenciais para a saúde respiratória (Sorenson 1989).
Pouco se sabe sobre os efeitos na saúde dos MVOCs produzidos durante o crescimento e esporulação de fungos, ou de suas contrapartes bacterianas. Embora muitos MVOCs pareçam ter toxicidade relativamente baixa (Sorenson 1989), evidências anedóticas indicam que eles podem provocar dor de cabeça, desconforto e talvez respostas respiratórias agudas em humanos.
Bactérias no ar interno geralmente não representam um perigo para a saúde, pois a flora é geralmente dominada pelos habitantes Gram-positivos da pele e das vias respiratórias superiores. No entanto, altas contagens dessas bactérias indicam superlotação e má ventilação. A presença de um grande número de tipos Gram-negativos e/ou Actinomicetales no ar indicam que existem superfícies ou materiais muito úmidos, ralos ou particularmente umidificadores em sistemas HVAC nos quais eles estão proliferando. Algumas bactérias Gram-negativas (ou endotoxinas extraídas de suas paredes) demonstraram provocar sintomas de febre do umidificador. Ocasionalmente, o crescimento em umidificadores foi grande o suficiente para a geração de aerossóis que continham células alergênicas suficientes para causar os sintomas agudos do tipo pneumonia da EAA (ver Tabela 15).
Em raras ocasiões, bactérias patogênicas como Mycobacterium tuberculosis em núcleos de gotículas de indivíduos infectados podem ser dispersos por sistemas de recirculação para todas as partes de um ambiente fechado. Embora o patógeno, Legionella pneumophila, foi isolado de umidificadores e condicionadores de ar, a maioria dos surtos de legionelose foi associada a aerossóis de torres de resfriamento ou chuveiros.
Influência de Mudanças no Projeto de Edifícios
Ao longo dos anos, o aumento do tamanho dos edifícios concomitantemente com o desenvolvimento de sistemas de tratamento de ar que culminaram em modernos sistemas HVAC resultou em mudanças quantitativas e qualitativas na biocarga de ar em ambientes internos de trabalho. Nas últimas duas décadas, a mudança para o projeto de edifícios com uso mínimo de energia levou ao desenvolvimento de edifícios com infiltração e exfiltração de ar bastante reduzidas, o que permite o acúmulo de microrganismos no ar e outros contaminantes. Nesses edifícios “apertados”, o vapor d’água, que antes seria liberado para o exterior, condensa-se em superfícies frias, criando condições para o crescimento microbiano. Além disso, os sistemas HVAC projetados apenas para eficiência econômica geralmente promovem o crescimento microbiano e representam um risco à saúde dos ocupantes de grandes edifícios. Por exemplo, umidificadores que utilizam água recirculada tornam-se rapidamente contaminados e atuam como geradores de microrganismos, sprays de água de umidificação aerossolizam microrganismos e a localização de filtros a montante e não a jusante de tais áreas de geração microbiana e a aerossolização permite a transmissão progressiva de microrganismos. aerossóis para o local de trabalho. A localização de entradas de ar próximas a torres de resfriamento ou outras fontes de microrganismos e a dificuldade de acesso ao sistema HVAC para manutenção e limpeza/desinfecção também estão entre os defeitos de projeto, operação e manutenção que podem colocar em risco a saúde. Eles fazem isso expondo os ocupantes a altas contagens de determinados microrganismos transportados pelo ar, em vez de baixas contagens de uma mistura de espécies que refletem o ar externo que deveria ser a norma.
Métodos de Avaliação da Qualidade do Ar Interior
Amostragem de microrganismos no ar
Ao investigar a flora microbiana do ar em um edifício, por exemplo, para tentar estabelecer a causa da doença entre seus ocupantes, a necessidade é reunir dados objetivos que sejam detalhados e confiáveis. Como a percepção geral é que o estado microbiológico do ar interno deve refletir o do ar externo (ACGIH 1989), os organismos devem ser identificados com precisão e comparados com os do ar externo naquele momento.
Amostradores de ar
Métodos de amostragem que permitem, direta ou indiretamente, a cultura de bactérias e fungos viáveis no ar em gel de ágar nutritivo oferecem a melhor chance de identificação de espécies e, portanto, são usados com mais frequência. O meio de ágar é incubado até que as colônias se desenvolvam a partir das biopartículas aprisionadas e possam ser contadas e identificadas ou subcultivadas em outros meios para exame posterior. Os meios de ágar necessários para bactérias são diferentes daqueles para fungos, e algumas bactérias, por exemplo, Legionella pneumophila, pode ser isolado apenas em meios seletivos especiais. Para fungos, recomenda-se o uso de dois meios: um meio de uso geral e outro mais seletivo para isolamento de fungos xerofílicos. A identificação é baseada nas características macroscópicas das colônias e/ou em suas características microscópicas ou bioquímicas e requer habilidade e experiência consideráveis.
A variedade de métodos de amostragem disponíveis foi adequadamente revisada (por exemplo, Flannigan 1992; Wanner et al. 1993), e apenas os sistemas mais comumente usados são mencionados aqui. É possível fazer uma avaliação aproximada coletando passivamente microrganismos que gravitam no ar em placas de Petri abertas contendo meio de ágar. Os resultados obtidos com estas placas de assentamento não são volumétricos, são fortemente afetados pela turbulência atmosférica e favorecem a coleta de esporos grandes (pesados) ou aglomerados de esporos/células. Portanto, é preferível usar um amostrador de ar volumétrico. Amostradores de impactação nos quais as partículas transportadas pelo ar impactam em uma superfície de ágar são amplamente utilizados. O ar é aspirado através de uma fenda acima de uma placa de ágar rotativa (amostrador de impactação do tipo fenda) ou através de um disco perfurado acima da placa de ágar (amostrador de impactação do tipo peneira). Embora os amostradores de peneira de estágio único sejam amplamente usados, o amostrador Andersen de seis estágios é preferido por alguns investigadores. À medida que o ar passa por orifícios sucessivamente mais finos em suas seis seções de alumínio empilhadas, as partículas são separadas em diferentes placas de ágar de acordo com seu tamanho aerodinâmico. O amostrador, portanto, revela o tamanho das partículas das quais as colônias se desenvolvem quando as placas de ágar são posteriormente incubadas e indica onde no sistema respiratório os diferentes organismos provavelmente seriam depositados. Um amostrador popular que funciona com um princípio diferente é o amostrador centrífugo Reuter. A aceleração centrífuga do ar aspirado por um ventilador do impulsor faz com que as partículas impactem em alta velocidade no ágar em uma tira de plástico que reveste o cilindro de amostragem.
Outra abordagem para amostragem é coletar microrganismos em um filtro de membrana em um cassete de filtro conectado a uma bomba recarregável de baixo volume. Todo o conjunto pode ser preso a um cinto ou arnês e usado para coletar uma amostra pessoal durante um dia normal de trabalho. Após a amostragem, pequenas porções de lavagens do filtro e diluições das lavagens podem então ser espalhadas em uma variedade de meios de ágar, incubadas e feitas contagens de microrganismos viáveis. Uma alternativa para o amostrador de filtro é o impinger de líquido, no qual partículas no ar aspiradas por meio de jatos capilares colidem e se acumulam no líquido. Partes do líquido de coleta e diluições preparadas a partir dele são tratadas da mesma forma que as dos amostradores de filtro.
Uma séria deficiência nestes métodos de amostragem “viáveis” é que eles avaliam apenas organismos que são realmente cultiváveis, e estes podem ser apenas um ou dois por cento do total de esporos de ar. No entanto, contagens totais (viáveis e não viáveis) podem ser feitas usando amostradores de impacto em que as partículas são coletadas nas superfícies pegajosas de hastes rotativas (amostrador de impacto de braço rotativo) ou na fita plástica ou lâmina de microscópio de vidro de diferentes modelos de fenda -tipo amostrador de impactação. As contagens são feitas ao microscópio, mas apenas relativamente poucos fungos podem ser identificados desta forma, ou seja, aqueles que possuem esporos distintos. A amostragem por filtração foi mencionada em relação à avaliação de microrganismos viáveis, mas também é um meio de obter uma contagem total. Uma porção das mesmas lavagens que são semeadas em meio de ágar pode ser corada e os microrganismos contados ao microscópio. As contagens totais também podem ser feitas da mesma forma a partir do fluido de coleta em impingers de líquido.
Escolha do amostrador de ar e estratégia de amostragem
Qual amostrador é usado é largamente determinado pela experiência do investigador, mas a escolha é importante por razões quantitativas e qualitativas. Por exemplo, as placas de ágar de amostradores de impactação de estágio único são muito mais facilmente “sobrecarregadas” com esporos durante a amostragem do que as de um amostrador de seis estágios, resultando em supercrescimento das placas incubadas e sérios erros quantitativos e qualitativos na avaliação do ar. população. A maneira como diferentes amostradores operam, seus tempos de amostragem e a eficiência com que eles removem diferentes tamanhos de partículas do ar ambiente, extraem-nas da corrente de ar e coletam-nas em uma superfície ou em líquido, todos diferem consideravelmente. Devido a essas diferenças, não é possível fazer comparações válidas entre os dados obtidos usando um tipo de amostrador em uma investigação com os de outro tipo de amostrador em uma investigação diferente.
A estratégia de amostragem, bem como a escolha do amostrador, é muito importante. Nenhuma estratégia geral de amostragem pode ser estabelecida; cada caso exige sua própria abordagem (Wanner et al. 1993). Um grande problema é que a distribuição de microrganismos no ar interno não é uniforme, nem no espaço nem no tempo. É profundamente afetado pelo grau de atividade em uma sala, particularmente qualquer trabalho de limpeza ou construção que produza poeira acumulada. Consequentemente, há flutuações consideráveis nos números em intervalos de tempo relativamente curtos. Além dos amostradores de filtro e impingers de líquido, que são usados por várias horas, a maioria dos amostradores de ar é usada para obter uma amostra “capturada” em apenas alguns minutos. As amostras devem, portanto, ser coletadas em todas as condições de ocupação e uso, incluindo os momentos em que os sistemas HVAC estão funcionando e quando não. Embora uma ampla amostragem possa revelar a gama de concentrações de esporos viáveis encontrados em um ambiente interno, não é possível avaliar satisfatoriamente a exposição de indivíduos a microrganismos no ambiente. Mesmo as amostras tiradas durante um dia de trabalho com um amostrador de filtro pessoal não fornecem uma imagem adequada, pois fornecem apenas um valor médio e não revelam exposições de pico.
Além dos efeitos claramente reconhecidos de determinados alérgenos, pesquisas epidemiológicas indicam que pode haver algum fator não alérgico associado a fungos que afeta a saúde respiratória. As micotoxinas produzidas por espécies individuais de fungos podem ter um papel importante, mas também existe a possibilidade de que algum fator mais geral esteja envolvido. No futuro, a abordagem geral para investigar a carga fúngica no ar interno provavelmente será: (1) avaliar quais espécies alergênicas e toxicogênicas estão presentes por amostragem de fungos viáveis; e (2) obter uma medida da quantidade total de material fúngico a que os indivíduos estão expostos em um ambiente de trabalho. Conforme observado acima, para obter esta última informação, as contagens totais podem ser realizadas durante um dia útil. No entanto, num futuro próximo, os métodos que foram recentemente desenvolvidos para o ensaio de 1,3-β-glucano ou ergosterol (Miller 1993) podem ser amplamente adotados. Ambas as substâncias são componentes estruturais dos fungos e, portanto, fornecem uma medida da quantidade de material fúngico (ou seja, sua biomassa). Foi relatada uma ligação entre os níveis de 1,3-β-glucana no ar interno e os sintomas da síndrome do edifício doente (Miller 1993).
Padrões e Diretrizes
Embora algumas organizações tenham categorizado os níveis de contaminação do ar interno e poeira (tabela 3), devido a problemas de amostragem de ar, houve uma relutância justificável em estabelecer padrões numéricos ou valores de orientação. Observou-se que a carga microbiana transportada pelo ar em edifícios com ar condicionado deve ser nitidamente menor do que no ar externo, sendo menor o diferencial entre edifícios ventilados naturalmente e o ar externo. A ACGIH (1989) recomenda que a ordem de classificação das espécies de fungos no ar interno e externo seja usada na interpretação dos dados de amostragem de ar. A presença ou preponderância de alguns bolores no ar interior, mas não no exterior, pode identificar um problema no interior de um edifício. Por exemplo, a abundância no ar interno de fungos hidrofílicos como Stachybotrys atra quase invariavelmente indica um local de amplificação muito úmido dentro de um edifício.
Tabela 3. Níveis observados de microrganismos no ar e na poeira de ambientes internos não industriais
Categoria de |
CFUa por metro de ar |
Fungos como CFU/g |
|
Bactérias |
fungos |
||
Muito baixo |
<50 |
<25 |
<10,000 |
Baixo |
<100 |
<100 |
<20,000 |
Nível intermediário |
<500 |
<500 |
<50,000 |
Alta |
<2,000 |
<2,000 |
<120,000 |
Muito alto |
> 2,000 |
> 2,000 |
> 120,000 |
a UFC, unidades formadoras de colônias.
Fonte: adaptado de Wanner et al. 1993.
Embora órgãos influentes como o ACGIH Bioaerosols Committee não tenham estabelecido diretrizes numéricas, um guia canadense sobre edifícios de escritórios (Nathanson 1993), baseado em cerca de cinco anos de investigação de cerca de 50 prédios do governo federal com ar-condicionado, inclui algumas orientações sobre números. Entre os principais pontos levantados, destacam-se:
Esses valores numéricos são baseados em amostras de ar de quatro minutos coletadas com um amostrador centrífugo Reuter. Deve-se ressaltar que não podem ser traduzidos para outros procedimentos de amostragem, outros tipos de edificações ou outras regiões climáticas/geográficas. O que é a norma ou o que é aceitável só pode ser baseado em extensas investigações de uma variedade de edifícios em uma determinada região usando procedimentos bem definidos. Nenhum valor-limite pode ser definido para exposição a fungos em geral ou a espécies específicas.
Controle de Microorganismos em Ambientes Internos
O principal determinante do crescimento microbiano e produção de células e esporos que podem se tornar aerossolizados em ambientes internos é a água e, reduzindo a disponibilidade de umidade, em vez de usar biocidas, o controle deve ser alcançado. O controle envolve manutenção e reparo adequados de um edifício, incluindo secagem imediata e eliminação das causas de vazamentos/danos causados por enchentes (Morey 1993a). Embora a manutenção da umidade relativa dos ambientes em um nível inferior a 70% seja frequentemente citada como medida de controle, ela só é eficaz se a temperatura das paredes e outras superfícies estiver próxima da temperatura do ar. Na superfície de paredes mal isoladas, a temperatura pode estar abaixo do ponto de orvalho, resultando no desenvolvimento de condensação e no crescimento de fungos hidrofílicos e até bactérias (Flannigan 1993). Uma situação semelhante pode surgir em climas tropicais ou subtropicais úmidos, onde a umidade do ar que permeia o invólucro de um edifício com ar-condicionado condensa na superfície interna mais fria (Morey 1993b). Nesses casos, o controle está no projeto e uso correto de isolamento e barreiras de vapor. Em conjunto com medidas rigorosas de controle de umidade, os programas de manutenção e limpeza devem garantir a remoção de poeira e outros detritos que fornecem nutrientes para o crescimento e também atuam como reservatórios de microrganismos.
Em sistemas HVAC (Nathanson 1993), o acúmulo de água estagnada deve ser evitado, por exemplo, em recipientes de drenagem ou sob serpentinas de resfriamento. Onde sprays, pavios ou tanques de água aquecida são parte integrante da umidificação em sistemas HVAC, limpeza e desinfecção regulares são necessárias para limitar o crescimento microbiano. É provável que a umidificação por vapor seco reduza bastante o risco de crescimento microbiano. Como os filtros podem acumular sujeira e umidade e, portanto, fornecer locais de amplificação para o crescimento microbiano, eles devem ser substituídos regularmente. Os microrganismos também podem crescer no isolamento acústico poroso usado para revestir dutos se ele ficar úmido. A solução para esse problema é aplicar esse isolamento no exterior e não no interior; as superfícies internas devem ser lisas e não devem fornecer um ambiente propício ao crescimento. Tais medidas gerais de controle controlarão o crescimento de Legionella em sistemas HVAC, mas recursos adicionais, como a instalação de um filtro de ar particulado de alta eficiência (HEPA) na entrada, foram recomendados (Feeley 1988). Além disso, os sistemas de água devem garantir que a água quente seja aquecida uniformemente a 60°C, que não haja áreas onde a água estagne e que nenhum acessório contenha materiais que promovam o crescimento de Legionella.
Onde os controles foram inadequados e ocorre o crescimento de fungos, é necessária uma ação corretiva. É essencial remover e descartar todos os materiais orgânicos porosos, como carpetes e outros móveis macios, forros e isolamentos, sobre e nos quais haja crescimento. Superfícies lisas devem ser lavadas com alvejante à base de hipoclorito de sódio ou desinfetante adequado. Os biocidas que podem ser aerossolizados não devem ser usados na operação de sistemas HVAC.
Durante a remediação, deve-se sempre tomar cuidado para que os microrganismos nos materiais contaminados não sejam aerossolizados. Nos casos em que grandes áreas de crescimento de fungos (dez metros quadrados ou mais) estão sendo tratadas, pode ser necessário conter o perigo potencial, mantendo a pressão negativa na área de contenção durante a remediação e tendo câmaras de ar/áreas de descontaminação entre a área contida e o restante do edifício (Morey 1993a, 1993b; New York City Department of Health 1993). As poeiras presentes antes ou geradas durante a remoção de material contaminado em recipientes selados devem ser coletadas usando um aspirador com filtro HEPA. Durante as operações, o pessoal de remediação especializado deve usar proteção respiratória HEPA facial completa e roupas, calçados e luvas de proteção descartáveis (New York City Department of Health 1993). Onde áreas menores de crescimento de fungos estão sendo tratadas, a equipe de manutenção regular pode ser empregada após o treinamento apropriado. Nesses casos, a contenção não é considerada necessária, mas o pessoal deve usar proteção respiratória completa e luvas. Em todos os casos, os ocupantes regulares e o pessoal a ser empregado na remediação devem estar cientes do perigo. Este último não deve ter asma, alergia ou distúrbios imunossupressores pré-existentes (New York City Department of Health 1993).
Critérios para Estabelecimento
A definição de guias e normas específicas para o ar interior resulta de políticas proactivas neste domínio por parte das entidades responsáveis pela sua elaboração e manutenção da qualidade do ar interior em níveis aceitáveis. Na prática, as tarefas são divididas e compartilhadas entre muitas entidades responsáveis pelo controle da poluição, manutenção da saúde, garantia da segurança dos produtos, zelar pela higiene ocupacional e regular a edificação e construção.
O estabelecimento de um regulamento visa limitar ou reduzir os níveis de poluição do ar interior. Este objetivo pode ser alcançado controlando as fontes de poluição existentes, diluindo o ar interno com o ar externo e verificando a qualidade do ar disponível. Isso requer o estabelecimento de limites máximos específicos para os poluentes encontrados no ar interior.
A concentração de qualquer poluente no ar interno segue um modelo de massa balanceada expresso na seguinte equação:
em que:
Ci = a concentração do poluente no ar interior (mg/m3);
Q = a taxa de emissão (mg/h);
V = o volume do espaço interno (m3);
Co = a concentração do poluente no ar externo (mg/m3);
n = a taxa de ventilação por hora;
a = a taxa de decaimento do poluente por hora.
Observa-se geralmente que - em condições estáticas - a concentração de poluentes presentes dependerá em parte da quantidade do composto liberado no ar pela fonte de contaminação e sua concentração no ar externo e dos diferentes mecanismos pelos quais o poluente é removido. Os mecanismos de eliminação incluem a diluição do poluente e seu “desaparecimento” com o tempo. Todos os regulamentos, recomendações, diretrizes e padrões que possam ser estabelecidos para reduzir a poluição devem levar em consideração essas possibilidades.
Controle das Fontes de Poluição
Uma das formas mais eficazes de reduzir os níveis de concentração de um poluente no ar interior é controlar as fontes de contaminação no interior do edifício. Isso inclui os materiais usados para construção e decoração, as atividades dentro do edifício e os próprios ocupantes.
Se for necessário regular as emissões devidas aos materiais de construção utilizados, existem normas que limitam directamente o teor nestes materiais de compostos para os quais foram demonstrados efeitos nocivos para a saúde. Alguns desses compostos são considerados cancerígenos, como formaldeído, benzeno, alguns pesticidas, amianto, fibra de vidro e outros. Outra via é regular as emissões por meio do estabelecimento de padrões de emissão.
Esta possibilidade apresenta muitas dificuldades práticas, sendo as principais delas a falta de acordo sobre como medir essas emissões, a falta de conhecimento sobre seus efeitos na saúde e conforto dos ocupantes do edifício e as dificuldades inerentes de identificar e quantificando as centenas de compostos emitidos pelos materiais em questão. Uma maneira de estabelecer padrões de emissão é começar a partir de um nível aceitável de concentração do poluente e calcular uma taxa de emissão que leve em conta as condições ambientais - temperatura, umidade relativa, taxa de troca de ar, fator de carga e assim por diante — que sejam representativos da forma como o produto é realmente utilizado. A principal crítica feita a essa metodologia é que mais de um produto pode gerar o mesmo composto poluente. Os padrões de emissão são obtidos a partir de leituras feitas em atmosferas controladas onde as condições são perfeitamente definidas. Existem guias publicados para a Europa (COST 613 1989 e 1991) e para os Estados Unidos (ASTM 1989). As críticas geralmente dirigidas a eles são baseadas: (1) no fato de que é difícil obter dados comparativos e (2) nos problemas que surgem quando um espaço interno tem fontes intermitentes de poluição.
Quanto às atividades que podem ocorrer em um edifício, o maior foco é colocado na manutenção do edifício. Nessas atividades, o controle pode ser estabelecido na forma de regulamentos sobre o desempenho de determinadas funções – como recomendações relativas à aplicação de pesticidas ou à redução da exposição ao chumbo ou amianto quando um prédio está sendo reformado ou demolido.
Como a fumaça do tabaco – atribuível aos ocupantes de um edifício – é frequentemente uma causa de poluição do ar em ambientes fechados, ela merece um tratamento separado. Muitos países têm leis, em nível estadual, que proíbem o fumo em certos tipos de espaço público, como restaurantes e teatros, mas outras disposições são muito comuns, segundo as quais é permitido fumar em certas partes especialmente designadas de um determinado edifício.
Quando o uso de determinados produtos ou materiais é proibido, essas proibições são feitas com base em seus supostos efeitos nocivos à saúde, mais ou menos bem documentados para os níveis normalmente presentes no ar interno. Outra dificuldade que surge é que muitas vezes não há informação ou conhecimento suficiente sobre as propriedades dos produtos que poderiam ser usados em seu lugar.
Eliminação do Poluente
Existem momentos em que não é possível evitar as emissões de determinadas fontes de poluição, como é o caso, por exemplo, quando as emissões são devidas aos ocupantes do edifício. Essas emissões incluem dióxido de carbono e bioefluentes, a presença de materiais com propriedades que não são controladas de forma alguma ou a realização de tarefas cotidianas. Nestes casos, uma forma de reduzir os níveis de contaminação é com sistemas de ventilação e outros meios utilizados para limpar o ar interior.
A ventilação é uma das opções mais utilizadas para reduzir a concentração de poluentes em ambientes internos. No entanto, a necessidade de economizar também energia exige que a entrada de ar externo para renovar o ar interno seja a mais econômica possível. Existem normas a esse respeito que especificam taxas mínimas de ventilação, baseadas na renovação do volume de ar interno por hora com ar externo, ou que estabelecem uma contribuição mínima de ar por ocupante ou unidade de espaço, ou que levam em consideração a concentração de dióxido de carbono considerando as diferenças entre espaços com fumantes e sem fumantes. No caso de edifícios com ventilação natural, também foram estabelecidos requisitos mínimos para diferentes partes do edifício, como janelas.
Entre as referências mais citadas pela maioria das normas existentes, tanto nacionais quanto internacionais – ainda que não sejam juridicamente vinculativas – estão as normas publicadas pela American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). Foram formulados para auxiliar os profissionais de climatização no projeto de suas instalações. No padrão ASHRAE 62-1989 (ASHRAE 1989), são especificadas as quantidades mínimas de ar necessárias para ventilar um edifício, bem como a qualidade aceitável do ar interno necessária para seus ocupantes, a fim de evitar efeitos adversos à saúde. Para o dióxido de carbono (composto que a maioria dos autores não considera poluente dada a sua origem humana, mas que é utilizado como indicador da qualidade do ar interior para estabelecer o bom funcionamento dos sistemas de ventilação) esta norma recomenda um limite de 1,000 ppm em para satisfazer critérios de conforto (odor). Esta norma também especifica a qualidade do ar externo necessária para a renovação do ar interno.
Nos casos em que a fonte de contaminação, seja ela interna ou externa, não seja de fácil controle e seja necessária a utilização de equipamentos para eliminá-la do meio ambiente, existem normas que garantem sua eficácia, como as que estabelecem métodos específicos para verificação da desempenho de um determinado tipo de filtro.
Extrapolação dos Padrões de Higiene Ocupacional para os Padrões de Qualidade do Ar Interior
É possível estabelecer diferentes tipos de valores de referência aplicáveis ao ar interior em função do tipo de população a proteger. Esses valores podem ser baseados em padrões de qualidade do ar ambiente, em valores específicos para determinados poluentes (como dióxido de carbono, monóxido de carbono, formaldeído, compostos orgânicos voláteis, radônio etc.) . Estes últimos são valores formulados exclusivamente para aplicações em ambientes industriais. Eles são projetados, em primeiro lugar, para proteger os trabalhadores dos efeitos agudos de poluentes – como irritação das membranas mucosas ou do trato respiratório superior – ou para prevenir intoxicações com efeitos sistêmicos. Devido a essa possibilidade, muitos autores, quando tratam de ambiente interno, utilizam como referência os valores-limite de exposição para ambientes industriais estabelecidos pela American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) dos Estados Unidos. Esses limites são chamados valores limite (TLVs), e incluem valores-limite para jornadas de trabalho de oito horas e semanas de trabalho de 40 horas.
Razões numéricas são aplicadas para adaptar os TLVs às condições do ambiente interno de um edifício, e os valores são comumente reduzidos por um fator de dois, dez ou mesmo cem, dependendo do tipo de efeitos à saúde envolvidos e do tipo da população afetada. As razões apresentadas para reduzir os valores dos TLVs quando aplicados a exposições desse tipo incluem o fato de que, em ambientes não industriais, o pessoal é exposto simultaneamente a baixas concentrações de várias substâncias químicas normalmente desconhecidas, capazes de agir sinergicamente de maneira que não pode ser facilmente controlado. É geralmente aceito, por outro lado, que em ambientes industriais o número de substâncias perigosas que precisam ser controladas é conhecido e muitas vezes limitado, embora as concentrações sejam geralmente muito mais altas.
Além disso, em muitos países, as situações industriais são monitoradas para garantir o cumprimento dos valores de referência estabelecidos, algo que não é feito em ambientes não industriais. É assim possível que em ambientes não industriais, a utilização ocasional de alguns produtos possa produzir concentrações elevadas de um ou vários compostos, sem qualquer monitorização ambiental e sem forma de revelar os níveis de exposição ocorridos. Por outro lado, os riscos inerentes a uma atividade industrial são ou deveriam ser conhecidos e, por isso, existem medidas para a sua redução ou monitorização. Os trabalhadores afetados são informados e dispõem de meios para reduzir o risco e se proteger. Além disso, os trabalhadores da indústria são geralmente adultos com boa saúde e em condição física aceitável, enquanto a população de ambientes fechados apresenta, em geral, uma gama mais ampla de estados de saúde. O trabalho normal de um escritório, por exemplo, pode ser feito por pessoas com limitações físicas ou pessoas suscetíveis a reações alérgicas que não poderiam trabalhar em determinados ambientes industriais. Um caso extremo dessa linha de raciocínio se aplicaria ao uso de um edifício como habitação familiar. Finalmente, conforme observado acima, os TLVs, assim como outros padrões ocupacionais, são baseados em exposições de oito horas por dia, 40 horas por semana. Isso representa menos de um quarto do tempo que uma pessoa ficaria exposta se permanecesse continuamente no mesmo ambiente ou fosse exposta a alguma substância durante as 168 horas semanais. Além disso, os valores de referência são baseados em estudos que incluem exposições semanais e que levam em consideração tempos de não exposição (entre exposições) de 16 horas por dia e 64 horas nos finais de semana, o que torna muito difícil fazer extrapolações sobre força desses dados.
A conclusão a que a maioria dos autores chega é que, para utilizar os padrões de higiene industrial para ar interior, os valores de referência devem incluir uma margem de erro muito ampla. Portanto, a Norma ASHRAE 62-1989 sugere uma concentração de um décimo do valor TLV recomendado pela ACGIH para ambientes industriais para aqueles contaminantes químicos que não possuem valores de referência estabelecidos.
Quanto aos contaminantes biológicos, não existem critérios técnicos para sua avaliação que possam ser aplicáveis a ambientes industriais ou espaços internos, como é o caso dos TLVs da ACGIH para contaminantes químicos. Isso pode ser devido à natureza dos contaminantes biológicos, que apresentam uma grande variabilidade de características que dificultam o estabelecimento de critérios de avaliação generalizados e validados para qualquer situação. Essas características incluem a capacidade reprodutiva do organismo em questão, o fato de que uma mesma espécie microbiana pode ter diferentes graus de patogenicidade ou o fato de que alterações em fatores ambientais como temperatura e umidade podem afetar sua presença em um determinado ambiente. No entanto, apesar dessas dificuldades, o Comitê de Bioaerossóis da ACGIH desenvolveu diretrizes para avaliar esses agentes biológicos em ambientes internos: Diretrizes para a avaliação de bioaerossóis no ambiente interno (1989). Os protocolos padrão recomendados nestas diretrizes estabelecem sistemas e estratégias de amostragem, procedimentos analíticos, interpretação de dados e recomendações para medidas corretivas. Podem ser utilizados quando informações médicas ou clínicas apontam para a existência de doenças como febre dos umidificadores, pneumonite de hipersensibilidade ou alergias relacionadas a contaminantes biológicos. Essas diretrizes podem ser aplicadas quando a amostragem é necessária para documentar a contribuição relativa das fontes de bioaerossóis já identificadas ou para validar uma hipótese médica. A amostragem deve ser feita para confirmar as fontes potenciais, mas a amostragem de rotina do ar para detectar bioaerossóis não é recomendada.
Diretrizes e Padrões Existentes
Diferentes organizações internacionais como a Organização Mundial da Saúde (OMS) e o Conselho Internacional de Pesquisa em Edifícios (CIBC), organizações privadas como a ASHRAE e países como Estados Unidos e Canadá, entre outros, estão estabelecendo diretrizes e padrões de exposição. Por seu lado, a União Europeia (UE), através do Parlamento Europeu, apresentou uma resolução sobre a qualidade do ar em espaços interiores. Esta resolução estabelece a necessidade de a Comissão Europeia propor, o mais rapidamente possível, diretivas específicas que incluam:
Muitos compostos químicos têm odores e qualidades irritantes em concentrações que, de acordo com o conhecimento atual, não são perigosas para os ocupantes de um edifício, mas que podem ser percebidas por – e, portanto, incomodam – um grande número de pessoas. Os valores de referência em uso hoje tendem a cobrir essa possibilidade.
Dado que a utilização de normas de higiene ocupacional não é recomendada para o controlo do ar interior sem que seja considerada uma correção, em muitos casos é preferível consultar os valores de referência que servem de orientação ou normas de qualidade do ar ambiente. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) estabeleceu normas para o ar ambiente destinadas a proteger, com margem de segurança adequada, a saúde da população em geral (normas primárias) e até mesmo seu bem-estar (normas secundárias) contra quaisquer efeitos adversos que possam ser previsto devido a um determinado poluente. Esses valores de referência são, portanto, úteis como um guia geral para estabelecer um padrão aceitável de qualidade do ar para um determinado espaço interno, e algumas normas como a ASHRAE-92 os utilizam como critérios de qualidade para a renovação do ar em um edifício fechado. A Tabela 1 mostra os valores de referência para dióxido de enxofre, monóxido de carbono, dióxido de nitrogênio, ozônio, chumbo e material particulado.
Tabela 1. Padrões de qualidade do ar estabelecidos pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
Concentração média |
|||
Poluente |
μg/m3 |
ppm |
Prazo para exposições |
Dióxido de enxofre |
80a |
0.03 |
1 ano (média aritmética) |
365a |
0.14 |
24 horasc |
|
1,300b |
0.5 |
3 horasc |
|
assunto particular |
150a, b |
- |
24 horasd |
50a, b |
- |
1 anod (média aritmética) |
|
Monóxido de carbono |
10,000a |
9.0 |
8 horasc |
40,000a |
35.0 |
1 horac |
|
ozono |
235a, b |
0.12 |
1 hora |
Dióxido de nitrogênio |
100a, b |
0.053 |
1 ano (média aritmética) |
Conduzir |
1.5a, b |
- |
de 3 meses |
a Padrão primário. b Padrão secundário. c Valor máximo que não deve ser ultrapassado mais de uma vez por ano. d Medido como partículas de diâmetro ≤10 μm. Fonte: Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Ambiente Primário e Secundário Nacional Padrões de Qualidade do Ar. Código de Regulamentos Federais, Título 40, Parte 50 (julho de 1990).
Por seu lado, a OMS estabeleceu diretrizes destinadas a fornecer uma linha de base para proteger a saúde pública dos efeitos adversos devidos à poluição do ar e eliminar ou reduzir ao mínimo os poluentes atmosféricos conhecidos ou suspeitos de serem perigosos para a saúde e o bem-estar humanos (OMS 1987). Estas orientações não fazem distinções quanto ao tipo de exposição a que se referem, pelo que abrangem as exposições devidas ao ar exterior, bem como as exposições que podem ocorrer em espaços interiores. As Tabelas 2 e 3 apresentam os valores propostos pela OMS (1987) para substâncias não cancerígenas, bem como as diferenças entre aquelas que causam efeitos à saúde e aquelas que causam desconforto sensorial.
Tabela 2. Valores de orientação da OMS para algumas substâncias no ar com base em efeitos conhecidos na saúde humana além de câncer ou incômodo com odores.a
Poluente |
Valor de referência (tempo- |
Duração da exposição |
Compostos orgânicos |
||
Dissulfeto de carbono |
100 μg/m3 |
24 horas |
1,2-Dicloroetano |
0.7 μg/m3 |
24 horas |
Formaldeído |
100 μg/m3 |
30 minutos |
Cloreto de metileno |
3 μg/m3 |
24 horas |
Estireno |
800 μg/m3 |
24 horas |
tetracloroetileno |
5 μg/m3 |
24 horas |
Tolueno |
8 μg/m3 |
24 horas |
Tricloroetileno |
1 μg/m3 |
24 horas |
Compostos inorgânicos |
||
Cádmio |
1-5 ng/m3 |
1 ano (áreas rurais) |
Monóxido de carbono |
100 μg/m3 c |
15 minutos |
Sulfureto de hidrogênio |
150 μg/m3 |
24 horas |
Conduzir |
0.5-1.0 μg/m3 |
1 ano |
Manganês |
1 μg/m3 |
1 hora |
Mercúrio |
1 μg/mB 3 |
1 hora |
Dióxido de nitrogênio |
400 μg/m3 |
1 hora |
ozono |
150-200 μg/m3 |
1 hora |
Dióxido de enxofre |
500 μg/m3 |
10 minutos |
Vanádio |
1 μg/m3 |
24 horas |
a As informações nesta tabela devem ser usadas em conjunto com as justificativas fornecidas na publicação original.
b Este valor refere-se apenas ao ar interior.
c A exposição a esta concentração não deve exceder o tempo indicado e não deve ser repetida dentro de 8 horas. Fonte: OMS 1987.
Tabela 3. Valores de orientação da OMS para algumas substâncias não cancerígenas no ar, com base em efeitos sensoriais ou reações de aborrecimento por uma média de 30 minutos
Poluente |
Limite de odor |
||
Detecção |
Reconhecimento |
Valor de orientação |
|
Carbono |
|
|
|
Hidrogênio |
|
|
|
Estireno |
70 μg/m3 |
210-280 μg/m3 |
70 μg/m3 |
tetracloro- |
|
|
|
Tolueno |
1 mg/m3 |
10 mg/m3 |
1 mg/m3 |
b Na fabricação da viscose, ela é acompanhada por outras substâncias odoríferas, como sulfeto de hidrogênio e sulfeto de carbonila. Fonte: OMS 1987.
Para substâncias cancerígenas, a EPA estabeleceu o conceito de unidades de risco. Essas unidades representam um fator usado para calcular o aumento na probabilidade de um sujeito humano contrair câncer devido à exposição de toda a vida a uma substância cancerígena no ar a uma concentração de 1 μg/m3. Esse conceito é aplicável a substâncias que podem estar presentes no ar interno, como metais como arsênico, cromo VI e níquel; compostos orgânicos como benzeno, acrilonitrila e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos; ou material particulado, incluindo amianto.
No caso concreto do radônio, a Tabela 20 mostra os valores de referência e as recomendações de diferentes organizações. Assim, a EPA recomenda uma série de intervenções graduais quando os níveis no ar interno sobem acima de 4 pCi/l (150 Bq/m3), estabelecendo prazos para a redução daqueles níveis. A UE, com base em um relatório apresentado em 1987 por uma força-tarefa da Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP), recomenda uma concentração média anual de gás radônio, fazendo uma distinção entre edifícios existentes e novas construções. Por seu lado, a OMS faz as suas recomendações tendo em conta a exposição aos produtos de decaimento do radão, expressa em concentração de equilíbrio equivalente de radão (EER) e tendo em conta um aumento do risco de contrair cancro entre 0.7 x 10-4 e 2.1 x 10-4 para uma exposição vitalícia de 1 Bq/m3 EER.
Tabela 4. Valores de referência para o radônio de acordo com três organizações
Organização |
Concentração |
Recomendação |
Ambiental |
4-20 pCi/l |
Reduzir o nível em anos |
União Européia |
>400 Bq/m3 a, b >400 Bq/m3 a |
Reduza o nível Reduza o nível |
Saúde Mundial |
>100 Bq/m3 EERc |
Reduza o nível |
a Concentração média anual de gás radônio.
b Equivalente a uma dose de 20 mSv/ano.
c Média anual.
Por fim, deve-se lembrar que os valores de referência são estabelecidos, em geral, com base nos efeitos conhecidos de substâncias individuais sobre a saúde. Embora isso possa representar um trabalho árduo no caso de análise do ar interno, não leva em consideração os possíveis efeitos sinérgicos de certas substâncias. Estes incluem, por exemplo, compostos orgânicos voláteis (VOCs). Alguns autores têm sugerido a possibilidade de definir níveis totais de concentração de compostos orgânicos voláteis (TVOCs) aos quais os ocupantes de um edifício podem começar a reagir. Uma das principais dificuldades é que, do ponto de vista da análise, a definição de TVOCs ainda não foi resolvida de forma satisfatória para todos.
Na prática, o futuro estabelecimento de valores de referência no domínio relativamente novo da qualidade do ar interior será influenciado pelo desenvolvimento de políticas ambientais. Isso dependerá do avanço no conhecimento dos efeitos dos poluentes e do aprimoramento das técnicas analíticas que possam nos ajudar a determinar esses valores.
As pessoas em ambientes urbanos gastam entre 80 e 90% de seu tempo em espaços fechados realizando atividades sedentárias, tanto no trabalho quanto no lazer. (Ver figura 1).
Figura 1. Moradores urbanos passam 80 a 90% de seu tempo dentro de casa
Este facto levou à criação nestes espaços interiores de ambientes mais confortáveis e homogéneos do que os encontrados no exterior com as suas condições climáticas variáveis. Para que isso fosse possível, o ar dentro desses espaços teve que ser condicionado, sendo aquecido na estação fria e resfriado na estação quente.
Para que a climatização fosse eficiente e rentável era necessário controlar o ar que entrava nos edifícios pelo exterior, não se podendo esperar que tivesse as características térmicas desejadas. O resultado foram edifícios cada vez mais herméticos e um controle mais rigoroso da quantidade de ar ambiente que foi usado para renovar o ar interno estagnado.
A crise energética do início da década de 1970 – e a conseqüente necessidade de economizar energia – representou outro estado de coisas muitas vezes responsável por reduções drásticas no volume de ar ambiente usado para renovação e ventilação. O que era comum fazer na época era reciclar o ar dentro de um prédio várias vezes. Isso foi feito, é claro, com o objetivo de reduzir o custo do ar-condicionado. Mas algo mais começou a acontecer: o número de queixas, desconfortos e/ou problemas de saúde dos ocupantes desses prédios aumentou consideravelmente. Isso, por sua vez, aumentou os custos sociais e financeiros com o absenteísmo e levou especialistas a estudar a origem de reclamações que, até então, eram consideradas independentes da poluição.
Não é complicado explicar o que levou ao aparecimento de reclamações: os edifícios são construídos cada vez mais hermeticamente, o volume de ar fornecido para ventilação é reduzido, são utilizados mais materiais e produtos para isolar termicamente os edifícios, o número de produtos químicos e os materiais sintéticos usados se multiplicam e se diversificam e o controle individual do ambiente é gradualmente perdido. O resultado é um ambiente interno cada vez mais contaminado.
Os ocupantes de edifícios com ambientes degradados reagem, então, em sua maioria, expressando queixas sobre aspectos de seu ambiente e apresentando sintomas clínicos. Os sintomas mais ouvidos são do seguinte tipo: irritação das mucosas (olhos, nariz e garganta), dores de cabeça, falta de ar, maior incidência de resfriados, alergias e assim por diante.
Quando chega a hora de definir as possíveis causas que desencadeiam essas queixas, a aparente simplicidade da tarefa dá lugar, de fato, a uma situação muito complexa quando se tenta estabelecer a relação de causa e efeito. Neste caso, deve-se olhar para todos os fatores (ambientais ou de outras origens) que podem estar implicados nas queixas ou nos problemas de saúde que apareceram.
A conclusão – depois de muitos anos estudando esse problema – é que esses problemas têm origens múltiplas. As exceções são aqueles casos em que a relação de causa e efeito foi claramente estabelecida, como no caso do surto de doença do legionário, por exemplo, ou os problemas de irritação ou aumento de sensibilidade devido à exposição ao formaldeído.
O fenômeno recebe o nome de síndrome do edifício doente, e é definido como os sintomas que afetam os ocupantes de um edifício onde as queixas de mal-estar são mais frequentes do que seria razoavelmente esperado.
A Tabela 1 apresenta alguns exemplos de poluentes e as fontes de emissão mais comuns que podem estar associadas à queda da qualidade do ar interior.
Além da qualidade do ar interno, que é afetada por poluentes químicos e biológicos, a síndrome do edifício doente é atribuída a muitos outros fatores. Algumas são físicas, como calor, ruído e iluminação; alguns são psicossociais, destacando-se a forma de organização do trabalho, as relações de trabalho, o ritmo de trabalho e a carga horária.
Tabela 1. Os poluentes internos mais comuns e suas fontes
Local |
Fontes de emissão |
Poluente |
ao ar livre |
fontes fixas |
|
Instalações industriais, produção de energia |
Dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, ozônio, material particulado, monóxido de carbono, compostos orgânicos |
|
Os veículos a motor |
Monóxido de carbono, chumbo, óxidos de nitrogênio |
|
Solo |
Radônio, microorganismos |
|
Dentro de casa |
Materiais de construção |
|
pedra, concreto |
Radão |
|
Compósitos de madeira, folheados |
Formaldeído, compostos orgânicos |
|
Isolamento |
formaldeído, fibra de vidro |
|
Retardadores de fogo |
Amianto |
|
pintar |
Compostos orgânicos, chumbo |
|
Equipamentos e instalações |
||
Sistemas de aquecimento, cozinhas |
Monóxido e dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio, compostos orgânicos, material particulado |
|
Fotocopiadoras |
ozono |
|
Sistemas de ventilação |
Fibras, microorganismos |
|
Ocupantes |
||
Atividade metabólica |
Dióxido de carbono, vapor de água, odores |
|
Atividade biológica |
Microorganismos |
|
Atividade humana |
||
Fumar |
Monóxido de carbono, outros compostos, material particulado |
|
Desodorisadores |
Fluorocarbonos, odores |
|
Limpeza |
Compostos orgânicos, odores |
|
Lazer, atividades artísticas |
Compostos orgânicos, odores |
O ar interior desempenha um papel muito importante na síndrome do edifício doente, pelo que o controlo da sua qualidade pode ajudar, na maioria dos casos, a corrigir ou ajudar a melhorar as condições que conduzem ao aparecimento da síndrome. Deve-se lembrar, no entanto, que a qualidade do ar não é o único fator que deve ser considerado na avaliação de ambientes internos.
Medidas de Controle de Ambientes Internos
A experiência mostra que a maioria dos problemas que ocorrem em ambientes internos são resultado de decisões tomadas durante o projeto e construção de um edifício. Embora esses problemas possam ser resolvidos posteriormente com a adoção de medidas corretivas, deve-se ressaltar que prevenir e corrigir deficiências durante o projeto do edifício é mais eficaz e econômico.
A grande variedade de possíveis fontes de poluição determina a multiplicidade de ações corretivas que podem ser tomadas para controlá-las. O projeto de uma edificação pode envolver profissionais de diversas áreas, como arquitetos, engenheiros, designers de interiores e outros. Por isso, é importante nesta fase ter em mente os diferentes fatores que podem contribuir para eliminar ou minimizar os possíveis problemas futuros que possam surgir devido à má qualidade do ar. Os fatores que devem ser considerados são
Selecionando um canteiro de obras
A poluição do ar pode ter origem em fontes próximas ou distantes do local escolhido. Esse tipo de poluição inclui, em sua maioria, gases orgânicos e inorgânicos resultantes da combustão – seja de veículos automotores, plantas industriais ou instalações elétricas próximas ao local – e material particulado suspenso no ar de várias origens.
A poluição encontrada no solo inclui compostos gasosos de matéria orgânica enterrada e radônio. Estes contaminantes podem penetrar no edifício através de fissuras nos materiais de construção que estão em contacto com o solo ou por migração através de materiais semipermeáveis.
Quando a construção de um edifício está em fase de planejamento, devem ser avaliados os diferentes locais possíveis. O melhor site deve ser escolhido, levando em consideração estes fatos e informações:
Por outro lado, as fontes locais de poluição devem ser controladas por meio de várias técnicas específicas, como drenagem ou limpeza do solo, despressurização do solo ou uso de defletores arquitetônicos ou paisagísticos.
Projeto arquitetônico
A integridade de um edifício tem sido, durante séculos, uma liminar fundamental na hora de planejar e projetar um novo edifício. Para o efeito, tem-se considerado, hoje como no passado, as capacidades dos materiais para resistir à degradação pela humidade, mudanças de temperatura, movimento do ar, radiação, ataque de agentes químicos e biológicos ou desastres naturais.
O fato de que os fatores acima mencionados devem ser considerados na realização de qualquer projeto arquitetônico não é um problema no contexto atual: além disso, o projeto deve implementar as decisões corretas no que diz respeito à integridade e bem-estar dos ocupantes. Nesta fase do projeto devem ser tomadas decisões sobre o desenho dos espaços interiores, a seleção dos materiais, a localização das atividades que podem ser fontes potenciais de poluição, as aberturas do edifício para o exterior, as janelas e a sistema de ventilação.
Aberturas de edifícios
Medidas eficazes de controle durante o projeto do edifício consistem em planejar a localização e orientação dessas aberturas com o objetivo de minimizar a quantidade de contaminação que pode entrar no edifício a partir de fontes de poluição previamente detectadas. As seguintes considerações devem ser mantidas em mente:
Figura 2. Penetração da poluição do lado de fora
Windows
Nos últimos anos tem havido uma inversão da tendência observada nas décadas de 1970 e 1980, e agora há uma tendência de incluir janelas de trabalho em novos projetos arquitetônicos. Isto confere várias vantagens. Uma delas é a capacidade de fornecer ventilação suplementar naquelas áreas (poucas em número, espera-se) que dela necessitem, desde que o sistema de ventilação disponha de sensores nessas áreas para evitar desequilíbrios. Deve-se ter em mente que a capacidade de abrir uma janela nem sempre garante a entrada de ar fresco no edifício; se o sistema de ventilação for pressurizado, abrir uma janela não fornecerá ventilação extra. Outras vantagens são de caráter claramente psicossocial, permitindo aos ocupantes um certo grau de controle individual sobre seu entorno e acesso direto e visual ao exterior.
Proteção contra umidade
Os principais meios de controle consistem na redução da umidade nas fundações da edificação, onde microrganismos, principalmente fungos, podem se espalhar e se desenvolver com frequência.
A desumidificação da área e a pressurização do solo podem prevenir o aparecimento de agentes biológicos e também a penetração de poluentes químicos que possam estar presentes no solo.
A vedação e controlo das zonas fechadas do edifício mais susceptíveis à humidade do ar é outra medida a ter em conta, uma vez que a humidade pode danificar os materiais utilizados no revestimento do edifício, fazendo com que estes materiais se tornem uma fonte de contaminação microbiológica .
Planejamento de espaços internos
É importante saber durante as etapas de planejamento o uso que o edifício terá ou as atividades que serão realizadas dentro dele. É importante, acima de tudo, saber quais atividades podem ser fonte de contaminação; esse conhecimento pode então ser usado para limitar e controlar essas fontes potenciais de poluição. Alguns exemplos de atividades que podem ser fontes de contaminação dentro de uma edificação são o preparo de alimentos, impressão e artes gráficas, fumo e uso de fotocopiadoras.
A localização dessas atividades em locais específicos, separados e isolados de outras atividades, deve ser decidida de forma que os ocupantes do edifício sejam o menos afetados possível.
É aconselhável que estes processos sejam dotados de sistema de extração localizada e/ou sistemas de ventilação geral com características especiais. A primeira dessas medidas visa controlar os contaminantes na fonte de emissão. A segunda, aplicável quando as fontes são numerosas, quando estão dispersas num determinado espaço, ou quando o poluente é extremamente perigoso, deve obedecer aos seguintes requisitos: deve ser capaz de fornecer volumes de ar novo adequados às condições estabelecidas normas para a atividade em questão, não deve reutilizar o ar misturando-o com o fluxo geral de ventilação do edifício e deve incluir extração de ar forçado suplementar quando necessário. Nesses casos, o fluxo de ar nesses locais deve ser cuidadosamente planejado, para evitar a transferência de poluentes entre espaços contíguos – criando, por exemplo, pressão negativa em um determinado espaço.
Às vezes, o controle é obtido eliminando ou reduzindo a presença de poluentes no ar por filtração ou limpeza química do ar. Ao usar essas técnicas de controle, as características físicas e químicas dos poluentes devem ser consideradas. Os sistemas de filtragem, por exemplo, são adequados para a remoção de material particulado do ar – desde que a eficiência do filtro seja compatível com o tamanho das partículas que estão sendo filtradas – mas permitem a passagem de gases e vapores.
A eliminação da fonte de poluição é a forma mais eficaz de controlar a poluição em espaços interiores. Um bom exemplo que ilustra o ponto são as restrições e proibições de fumar no local de trabalho. Onde fumar é permitido, geralmente é restrito a áreas especiais equipadas com sistemas de ventilação especiais.
Seleção de materiais
Na tentativa de prevenir possíveis problemas de poluição no interior de um edifício, deve ser dada atenção às características dos materiais utilizados na construção e decoração, ao mobiliário, às atividades normais de trabalho que serão executadas, à forma como o edifício será limpo e desinfetado e a forma como os insetos e outras pragas serão controlados. Também é possível reduzir os teores de compostos orgânicos voláteis (VOCs), por exemplo, considerando apenas materiais e móveis que possuem índices conhecidos de emissão desses compostos e selecionando aqueles com teores mais baixos.
Hoje, embora alguns laboratórios e instituições tenham realizado estudos sobre emissões desse tipo, as informações disponíveis sobre as taxas de emissão de contaminantes para materiais de construção são escassas; esta escassez é ainda agravada pelo vasto número de produtos disponíveis e pela variabilidade que apresentam ao longo do tempo.
Apesar dessa dificuldade, alguns produtores começaram a estudar seus produtos e a incluir, geralmente a pedido do consumidor ou do profissional da construção, informações sobre as pesquisas realizadas. Os produtos são cada vez mais rotulados ambientalmente seguro, não tóxico e assim por diante.
No entanto, ainda há muitos problemas a serem superados. Exemplos desses problemas incluem o alto custo das análises necessárias tanto em tempo quanto em dinheiro; a falta de padrões para os métodos usados para analisar as amostras; a complicada interpretação dos resultados obtidos devido ao desconhecimento dos efeitos de alguns contaminantes sobre a saúde; e a falta de consenso entre os pesquisadores sobre se materiais com altos níveis de emissão que emitem por um curto período de tempo são preferíveis a materiais com baixos níveis de emissão que emitem por períodos mais longos.
Mas o fato é que nos próximos anos o mercado de materiais de construção e decoração ficará mais competitivo e sofrerá mais pressão legislativa. Isso resultará na eliminação de alguns produtos ou sua substituição por outros produtos com menores índices de emissão. Medidas desse tipo já estão sendo tomadas com os adesivos utilizados na produção de tecido moquete para estofamento e são exemplificadas ainda pela eliminação de compostos perigosos como mercúrio e pentaclorofenol na produção de tintas.
Até que se conheça mais e amadureça a regulamentação legislativa nesta área, as decisões quanto à seleção dos materiais e produtos mais adequados para usar ou instalar em novos edifícios serão deixadas aos profissionais. Aqui estão algumas considerações que podem ajudá-los a chegar a uma decisão:
Sistemas de ventilação e controle de climas internos
Em espaços fechados, a ventilação é um dos métodos mais importantes para o controle da qualidade do ar. Existem tantas fontes de poluição nesses espaços, e as características desses poluentes são tão variadas, que é quase impossível gerenciá-los completamente na fase de projeto. A poluição gerada pelos próprios ocupantes do edifício – pelas atividades que exercem e pelos produtos que utilizam para higiene pessoal – são um exemplo disso; em geral, essas fontes de contaminação estão fora do controle do projetista.
A ventilação é, portanto, o método de controle normalmente utilizado para diluir e eliminar contaminantes de ambientes internos poluídos; pode ser realizado com ar externo limpo ou ar reciclado convenientemente purificado.
Muitos pontos diferentes precisam ser considerados no projeto de um sistema de ventilação para que ele sirva como um método de controle de poluição adequado. Entre eles estão a qualidade do ar externo que será utilizado; as exigências especiais de determinados poluentes ou de sua fonte geradora; a manutenção preventiva do próprio sistema de ventilação, que também deve ser considerado uma possível fonte de contaminação; e a distribuição do ar no interior do edifício.
A Tabela 2 resume os principais pontos que devem ser considerados no projeto de um sistema de ventilação para a manutenção da qualidade dos ambientes internos.
Num sistema típico de ventilação/ar condicionado, o ar retirado do exterior e misturado com uma porção variável de ar reciclado passa por diferentes sistemas de ar condicionado, é normalmente filtrado, aquecido ou arrefecido consoante a estação do ano e humidificado ou desumidificado conforme necessário.
Tabela 2. Requisitos básicos para um sistema de ventilação por diluição
Componente do sistema |
Exigência |
Diluição pelo ar externo |
Deve ser garantido um volume mínimo de ar por ocupante por hora. |
O objetivo deve ser renovar o volume de ar interno um número mínimo de vezes por hora. |
|
O volume de ar externo fornecido deve ser aumentado com base na intensidade das fontes de poluição. |
|
A extração direta para o exterior deve ser garantida para os espaços onde ocorrerão atividades geradoras de poluição. |
|
Locais de entrada de ar |
A colocação de entradas de ar perto de plumas de fontes conhecidas de poluição deve ser evitada. |
Deve-se evitar áreas próximas a águas estagnadas e aos aerossóis que emanam das torres de refrigeração. |
|
A entrada de quaisquer animais deve ser evitada e as aves devem ser impedidas de empoleirar-se ou nidificar perto das entradas. |
|
Localização da extração de ar |
Os respiros de extração devem ser colocados o mais longe possível dos locais de entrada de ar e a altura do respiro de descarga deve ser aumentada. |
A orientação dos respiros de descarga deve estar na direção oposta dos exaustores de entrada de ar. |
|
Filtração e limpeza |
Filtros mecânicos e elétricos para material particulado devem ser usados. |
Deve-se instalar um sistema de eliminação química de poluentes. |
|
Controle microbiológico |
Deve-se evitar a colocação de quaisquer materiais porosos em contato direto com correntes de ar, inclusive nos condutos de distribuição. |
Deve-se evitar o acúmulo de água estagnada onde se forma condensação nos aparelhos de ar condicionado. |
|
Deve ser estabelecido um programa de manutenção preventiva e programada a limpeza periódica dos umidificadores e torres de refrigeração. |
|
Distribuição de ar |
Deve-se eliminar e prevenir a formação de eventuais zonas mortas (onde não haja ventilação) e a estratificação do ar. |
É preferível misturar o ar onde os ocupantes o respiram. |
|
Pressões adequadas devem ser mantidas em todos os locais com base nas atividades que são realizadas neles. |
|
Os sistemas de propulsão e extração de ar devem ser controlados para manter o equilíbrio entre eles. |
Uma vez tratado, o ar é distribuído por condutas para todas as áreas do edifício e é fornecido através de grelhas de dispersão. Em seguida, ele se mistura nos espaços ocupados trocando calor e renovando a atmosfera interna antes de ser finalmente retirado de cada local por dutos de retorno.
A quantidade de ar externo que deve ser utilizada para diluir e eliminar poluentes é objeto de muitos estudos e controvérsias. Nos últimos anos, houve mudanças nos níveis recomendados de ar externo e nos padrões de ventilação publicados, na maioria dos casos envolvendo aumentos nos volumes de ar externo usados. Apesar disso, constatou-se que essas recomendações são insuficientes para controlar efetivamente todas as fontes de poluição. Isso porque os padrões estabelecidos são baseados na ocupação e desconsideram outras fontes importantes de poluição, como os materiais empregados na construção, o mobiliário e a qualidade do ar captado do exterior.
Portanto, a quantidade de ventilação necessária deve ser baseada em três considerações fundamentais: a qualidade do ar que se deseja obter, a qualidade do ar externo disponível e a carga total de poluição no espaço que será ventilado. Este é o ponto de partida dos estudos realizados pelo professor PO Fanger e sua equipe (Fanger 1988, 1989). Esses estudos visam estabelecer novos padrões de ventilação que atendam aos requisitos de qualidade do ar e que proporcionem um nível aceitável de conforto percebido pelos ocupantes.
Um dos fatores que afeta a qualidade do ar em ambientes internos é a qualidade do ar externo disponível. As características das fontes externas de poluição, como tráfego de veículos e atividades industriais ou agrícolas, colocam seu controle fora do alcance dos projetistas, proprietários e ocupantes do edifício. É nestes casos que as autoridades ambientais devem assumir a responsabilidade de estabelecer diretrizes de proteção ambiental e zelar pelo seu cumprimento. Existem, no entanto, muitas medidas de controle que podem ser aplicadas e que são úteis na redução e eliminação da poluição atmosférica.
Como mencionado acima, deve-se ter um cuidado especial com a localização e orientação dos dutos de entrada e saída de ar, a fim de evitar o retorno da poluição do próprio edifício ou de suas instalações (torres de refrigeração, saídas de cozinha e banheiro, etc.) , bem como de edifícios nas imediações.
Quando o ar exterior ou ar reciclado se encontra poluído, as medidas de controlo recomendadas consistem em filtrá-lo e limpá-lo. O método mais eficaz de remoção de material particulado é com precipitadores eletrostáticos e filtros de retenção mecânicos. Estes últimos serão mais eficazes quanto mais precisamente forem calibrados para o tamanho das partículas a serem eliminadas.
A utilização de sistemas capazes de eliminar gases e vapores por absorção e/ou adsorção química é uma técnica pouco utilizada em situações não industriais; no entanto, é comum encontrar sistemas que mascaram o problema da poluição, principalmente dos cheiros, por exemplo, pelo uso de purificadores de ar.
Outras técnicas para limpar e melhorar a qualidade do ar consistem no uso de ionizadores e ozonizadores. A prudência seria a melhor política no uso desses sistemas para alcançar melhorias na qualidade do ar até que suas reais propriedades e seus possíveis efeitos negativos à saúde sejam claramente conhecidos.
Uma vez tratado e arrefecido ou aquecido, o ar é distribuído para os espaços interiores. Se a distribuição do ar é aceitável ou não, dependerá, em grande medida, da seleção, do número e da colocação das grelhas de difusão.
Dadas as diferenças de opinião sobre a eficácia dos diferentes procedimentos que devem ser seguidos para misturar o ar, alguns projetistas começaram a usar, em algumas situações, sistemas de distribuição de ar que fornecem ar ao nível do chão ou nas paredes como alternativa às grelhas de difusão no teto. De qualquer forma, a localização dos registros de retorno deve ser cuidadosamente planejada para evitar curto-circuito na entrada e saída de ar, o que impediria sua mistura completa conforme a figura 3.
Figura 3. Exemplo de como a distribuição de ar pode sofrer curto-circuito em ambientes internos
Dependendo de como os espaços de trabalho são compartimentados, a distribuição de ar pode apresentar uma variedade de problemas diferentes. Por exemplo, em espaços de trabalho abertos onde as grades de difusão estão no teto, o ar na sala pode não se misturar completamente. Este problema tende a ser agravado quando o tipo de sistema de ventilação utilizado pode fornecer volumes de ar variáveis. As condutas de distribuição destes sistemas estão equipadas com terminais que modificam a quantidade de ar fornecida às condutas com base nos dados recebidos dos termóstatos de área.
Uma dificuldade pode surgir quando o ar flui a uma taxa reduzida por um número significativo desses terminais – situação que surge quando os termostatos de diferentes áreas atingem a temperatura desejada – e a potência dos ventiladores que empurram o ar é automaticamente reduzida. O resultado é que o fluxo total de ar através do sistema é menor, em alguns casos muito menor, ou mesmo que a entrada de novo ar externo seja totalmente interrompida. A colocação de sensores que controlam o fluxo de ar externo na entrada do sistema pode garantir que um fluxo mínimo de ar novo seja mantido o tempo todo.
Outro problema que surge regularmente é que o fluxo de ar é bloqueado devido à colocação de partições parciais ou totais no espaço de trabalho. Existem muitas maneiras de corrigir essa situação. Uma maneira é deixar um espaço aberto na extremidade inferior dos painéis que dividem os cubículos. Outras formas incluem a instalação de ventiladores suplementares e a colocação das grelhas de difusão no piso. A utilização de fancoils de indução suplementares auxilia na mistura do ar e permite o controle individualizado das condições térmicas do ambiente. Sem diminuir a importância da qualidade do ar per se e os meios para controlá-lo, deve-se ter em mente que um ambiente interno confortável é alcançado pelo equilíbrio dos diferentes elementos que o afetam. Qualquer ação – mesmo positiva – que afete um dos elementos sem levar em conta os demais pode afetar o equilíbrio entre eles, levando a novas reclamações dos ocupantes do edifício. As Tabelas 3 e 4 mostram como algumas dessas ações, destinadas a melhorar a qualidade do ar interno, levam à falha de outros elementos da equação, de modo que a adequação do ambiente de trabalho pode repercutir na qualidade do ar interno.
Tabela 3. Medidas de controle da qualidade do ar interno e seus efeitos nos ambientes internos
Açao Social |
Efeito |
Ambiente térmico |
|
Aumento do volume de ar fresco |
Aumento de rascunhos |
Redução da umidade relativa para verificação de agentes microbiológicos |
Umidade relativa insuficiente |
ambiente acústico |
|
Suprimento intermitente de ar externo para conservar |
Exposição intermitente ao ruído |
ambiente visual |
|
Redução do uso de lâmpadas fluorescentes para reduzir |
Redução na eficácia da iluminação |
Ambiente psicossocial |
|
Escritórios abertos |
Perda de intimidade e de um espaço de trabalho definido |
Tabela 4. Ajustes do ambiente de trabalho e seus efeitos na qualidade do ar interior
Açao Social |
Efeito |
Ambiente térmico |
|
Basear o fornecimento de ar externo em fontes térmicas |
Volumes insuficientes de ar fresco |
O uso de umidificadores |
Risco microbiológico potencial |
ambiente acústico |
|
Aumento do uso de materiais isolantes |
Possível liberação de poluentes |
ambiente visual |
|
Sistemas baseados exclusivamente em iluminação artificial |
Insatisfação, mortalidade de plantas, crescimento de agentes microbiológicos |
Ambiente psicossocial |
|
Usar equipamentos no espaço de trabalho, como fotocopiadoras e impressoras |
Aumento do nível de poluição |
Garantir a qualidade do ambiente global de um edifício em fase de projeto depende, em grande medida, da sua gestão, mas sobretudo de uma atitude positiva para com os ocupantes desse edifício. Os ocupantes são os melhores sensores com os quais os proprietários do edifício podem contar para aferir o bom funcionamento das instalações destinadas a proporcionar um ambiente interior de qualidade.
Os sistemas de controle baseados em uma abordagem de “Big Brother”, tomando todas as decisões que regulam os ambientes internos, como iluminação, temperatura, ventilação e assim por diante, tendem a ter um efeito negativo no bem-estar psicológico e sociológico dos ocupantes. Os ocupantes então veem sua capacidade de criar condições ambientais que atendam às suas necessidades diminuída ou bloqueada. Além disso, sistemas de controle deste tipo são, por vezes, incapazes de mudar para atender aos diferentes requisitos ambientais que podem surgir devido a mudanças nas atividades realizadas em um determinado espaço, no número de pessoas que trabalham nele ou mudanças na forma como o espaço é alocado.
A solução poderia consistir na instalação de um sistema de controle centralizado para o ambiente interno, com controles localizados regulados pelos ocupantes. Esta ideia, muito utilizada no domínio do ambiente visual onde a iluminação geral é complementada por uma iluminação mais localizada, deve ser alargada a outras preocupações: aquecimento e ar condicionado geral e localizado, fornecimentos gerais e localizados de ar fresco e assim por diante.
Em suma, pode-se dizer que em cada instância uma parte das condições ambientais deve ser otimizada por meio de um controle centralizado baseado em considerações de segurança, saúde e economia, enquanto as diferentes condições ambientais locais devem ser otimizadas pelos usuários do espaço. Usuários diferentes terão necessidades diferentes e reagirão de maneira diferente a determinadas condições. Um compromisso deste tipo entre as diferentes partes conduzirá, sem dúvida, a uma maior satisfação, bem-estar e produtividade.
A qualidade do ar no interior de um edifício deve-se a uma série de fatores que incluem a qualidade do ar exterior, a conceção do sistema de ventilação/ar condicionado, a forma como o sistema funciona e é mantido e as fontes de poluição interior. Em termos gerais, o nível de concentração de qualquer contaminante em um espaço interno será determinado pelo equilíbrio entre a geração do poluente e a taxa de sua eliminação.
Quanto à geração de contaminantes, as fontes de poluição também podem ser externas ou internas. As fontes externas incluem poluição atmosférica devido a processos de combustão industrial, tráfego de veículos, usinas de energia e assim por diante; poluição emitida perto dos poços de admissão onde o ar é aspirado para dentro do edifício, como o de torres de refrigeração ou saídas de exaustão de outros edifícios; e emanações de solo contaminado, como gás radônio, vazamentos de tanques de gasolina ou pesticidas.
Dentre as fontes de poluição interna, destacam-se aquelas associadas aos próprios sistemas de ventilação e ar condicionado (principalmente a contaminação microbiológica de qualquer segmento desses sistemas), aos materiais utilizados na construção e decoração da edificação e aos ocupantes da construção. Fontes específicas de poluição interna são fumaça de tabaco, laboratórios, fotocopiadoras, laboratórios fotográficos e impressoras, academias, salões de beleza, cozinhas e lanchonetes, banheiros, garagens e caldeiras. Todas essas fontes devem ter um sistema de ventilação geral e o ar extraído dessas áreas não deve ser reciclado pelo edifício. Quando a situação o justifique, estas áreas devem também dispor de um sistema de ventilação localizada que funcione por extracção.
A avaliação da qualidade do ar interior compreende, entre outras tarefas, a medição e avaliação de contaminantes que possam estar presentes no edifício. Vários indicadores são usados para determinar a qualidade do ar dentro de um edifício. Eles incluem as concentrações de monóxido de carbono e dióxido de carbono, compostos orgânicos voláteis totais (TVOC), partículas suspensas totais (TSP) e a taxa de ventilação. Existem vários critérios ou valores-alvo recomendados para a avaliação de algumas das substâncias encontradas em espaços interiores. Estes estão listados em diferentes padrões ou diretrizes, como as diretrizes para a qualidade do ar interior promulgadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS) ou as normas da Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado (ASHRAE).
Para muitas dessas substâncias, no entanto, não há padrões definidos. Por enquanto, o curso de ação recomendado é aplicar os valores e padrões para ambientes industriais fornecidos pela Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH 1992). Os fatores de segurança ou correção são então aplicados na ordem de metade, um décimo ou um centésimo dos valores especificados.
Os métodos de controle do ar interno podem ser divididos em dois grupos principais: controle da fonte de poluição ou controle do ambiente com estratégias de ventilação e limpeza do ar.
Controle da Fonte de Poluição
A fonte de poluição pode ser controlada por vários meios, incluindo os seguintes:
Controle do Meio Ambiente
Os ambientes internos de edifícios não industriais costumam ter muitas fontes de poluição e, além disso, tendem a ser dispersos. O sistema mais comumente empregado para corrigir ou prevenir problemas de poluição em ambientes fechados, portanto, é a ventilação, seja ela geral ou por diluição. Este método consiste em movimentar e direcionar o fluxo de ar para capturar, conter e transportar poluentes desde sua fonte até o sistema de ventilação. Além disso, a ventilação geral também permite o controle das características térmicas do ambiente interno por meio do ar condicionado e da recirculação do ar (ver “Objetivos e princípios da ventilação geral e de diluição”, adiante neste capítulo).
Para diluir a poluição interna, é aconselhável aumentar o volume de ar externo somente quando o sistema tiver o tamanho adequado e não causar falta de ventilação em outras partes do sistema ou quando o volume adicionado não impedir o condicionamento adequado do ar . Para que um sistema de ventilação seja o mais eficaz possível, devem ser instalados extratores localizados nas fontes de poluição; ar misturado com poluição não deve ser reciclado; os ocupantes devem ser colocados perto de aberturas de difusão de ar e fontes de poluição perto de aberturas de extração; os poluentes devem ser expelidos pelo caminho mais curto possível; e espaços que tenham fontes localizadas de poluição devem ser mantidos em pressão negativa em relação à pressão atmosférica externa.
A maioria das deficiências de ventilação parece estar ligada a uma quantidade inadequada de ar externo. Uma distribuição inadequada do ar ventilado, no entanto, também pode resultar em problemas de baixa qualidade do ar. Em salas com tetos muito altos, por exemplo, onde o ar quente (menos denso) é fornecido de cima, a temperatura do ar pode tornar-se estratificada e a ventilação falhará em diluir a poluição presente na sala. A colocação e localização das aberturas de difusão de ar e aberturas de retorno de ar em relação aos ocupantes e às fontes de contaminação é uma consideração que requer atenção especial quando o sistema de ventilação está sendo projetado.
Técnicas de limpeza do ar
Os métodos de limpeza do ar devem ser projetados e selecionados com precisão para tipos específicos e muito concretos de poluentes. Uma vez instalado, a manutenção regular evitará que o sistema se torne uma nova fonte de contaminação. A seguir estão as descrições de seis métodos usados para eliminar poluentes do ar.
Filtração de partículas
A filtração é um método útil para eliminar líquidos ou sólidos em suspensão, mas deve-se ter em mente que não elimina gases ou vapores. Os filtros podem capturar partículas por obstrução, impacto, interceptação, difusão e atração eletrostática. A filtragem de um sistema de ar condicionado interno é necessária por vários motivos. Uma delas é evitar o acúmulo de sujeira que pode ocasionar a diminuição de sua eficiência de aquecimento ou resfriamento. O sistema também pode ser corroído por certas partículas (ácido sulfúrico e cloretos). A filtragem também é necessária para evitar uma perda de equilíbrio no sistema de ventilação devido a depósitos nas pás do ventilador e falsas informações transmitidas aos controles devido a sensores entupidos.
Os sistemas de filtragem de ar interno se beneficiam da colocação de pelo menos dois filtros em série. O primeiro, um pré-filtro ou filtro primário, retém apenas as partículas maiores. Este filtro deve ser trocado frequentemente e prolongará a vida útil do próximo filtro. O filtro secundário é mais eficiente que o primeiro e pode filtrar esporos de fungos, fibras sintéticas e, em geral, poeira mais fina do que a coletada pelo filtro primário. Esses filtros devem ser finos o suficiente para eliminar irritantes e partículas tóxicas.
Um filtro é selecionado com base em sua eficácia, capacidade de acumular poeira, perda de carga e nível de pureza do ar necessário. A eficácia de um filtro é medida de acordo com os padrões ASHRAE 52-76 e Eurovent 4/5 (ASHRAE 1992; CEN 1979). A capacidade deles para retenção mede a massa de poeira retida multiplicada pelo volume de ar filtrado e é utilizada para caracterizar filtros que retêm apenas partículas grandes (filtros de baixa e média eficiência). Para medir sua capacidade de retenção, um pó de aerossol sintético de concentração e granulometria conhecidas é forçado através de um filtro. a porção retida no filtro é calculada por gravimetria.
A eficiência de um filtro é expressa pela multiplicação do número de partículas retidas pelo volume de ar filtrado. Este valor é o utilizado para caracterizar filtros que também retêm partículas mais finas. Para calcular a eficiência de um filtro, uma corrente de aerossol atmosférico é forçada através dele contendo um aerossol de partículas com diâmetro entre 0.5 e 1 μm. A quantidade de partículas capturadas é medida com um opacímetro, que mede a opacidade causada pelo sedimento.
O DOP é um valor usado para caracterizar filtros de ar particulado de eficiência muito alta (HEPA). O DOP de um filtro é calculado com um aerossol feito por vaporização e condensação de dioctilftalato, que produz partículas de 0.3 μm de diâmetro. Este método baseia-se na propriedade de dispersão da luz das gotas de dioctilftalato: se submetermos o filtro a este teste, a intensidade da luz dispersa é proporcional à concentração superficial deste material e a penetração do filtro pode ser medida pela intensidade relativa de luz espalhada antes e depois de filtrar o aerossol. Para um filtro receber a designação HEPA, ele deve ter uma eficiência superior a 99.97% com base neste teste.
Embora haja uma relação direta entre eles, os resultados dos três métodos não são diretamente comparáveis. A eficiência de todos os filtros diminui à medida que eles entupem e podem se tornar uma fonte de odores e contaminação. A vida útil de um filtro de alta eficiência pode ser bastante estendida usando um ou vários filtros de classificação inferior na frente do filtro de alta eficiência. A Tabela 1 mostra os rendimentos inicial, final e médio de diferentes filtros de acordo com os critérios estabelecidos pela ASHRAE 52-76 para partículas de 0.3 μm de diâmetro.
Tabela 1. A eficácia dos filtros (de acordo com o padrão ASHRAE 52-76) para partículas de 3 mm de diâmetro
Descrição do filtro |
ASHRAE 52-76 |
Eficiência (%) |
|||
Mancha de poeira (%) |
Prisão (%) |
Inicie |
final |
Mediana |
|
Médio |
25-30 |
92 |
1 |
25 |
15 |
Médio |
40-45 |
96 |
5 |
55 |
34 |
Alta |
60-65 |
97 |
19 |
70 |
50 |
Alta |
80-85 |
98 |
50 |
86 |
68 |
Alta |
90-95 |
99 |
75 |
99 |
87 |
95% HEPA |
- |
- |
95 |
99.5 |
99.1 |
99.97% HEPA |
- |
- |
99.97 |
99.7 |
99.97 |
precipitação eletrostática
Este método é útil para controlar o material particulado. Equipamentos desse tipo funcionam ionizando partículas e depois eliminando-as da corrente de ar à medida que são atraídas e capturadas por um eletrodo coletor. A ionização ocorre quando o efluente contaminado passa pelo campo elétrico gerado por uma forte tensão aplicada entre os eletrodos coletor e de descarga. A tensão é obtida por um gerador de corrente contínua. O eletrodo coletor tem uma grande superfície e geralmente é carregado positivamente, enquanto o eletrodo de descarga consiste em um cabo carregado negativamente.
Os fatores mais importantes que afetam a ionização das partículas são o estado do efluente, sua descarga e as características das partículas (tamanho, concentração, resistência, etc.). A eficácia da captura aumenta com a umidade, tamanho e densidade das partículas, e diminui com o aumento da viscosidade do efluente.
A principal vantagem desses dispositivos é que eles são altamente eficazes na coleta de sólidos e líquidos, mesmo quando o tamanho das partículas é muito fino. Além disso, esses sistemas podem ser usados para grandes volumes e altas temperaturas. A perda de pressão é mínima. As desvantagens desses sistemas são seu alto custo inicial, sua grande necessidade de espaço e os riscos de segurança que representam devido às tensões muito altas envolvidas, especialmente quando são usados para aplicações industriais.
Os precipitadores eletrostáticos são utilizados em uma gama completa, desde ambientes industriais para reduzir a emissão de partículas até ambientes domésticos para melhorar a qualidade do ar interno. Estes últimos são dispositivos menores que operam em tensões na faixa de 10,000 a 15,000 volts. Eles normalmente possuem sistemas com reguladores automáticos de tensão que garantem que sempre seja aplicada tensão suficiente para produzir ionização sem causar descarga entre os dois eletrodos.
Geração de íons negativos
Este método é utilizado para eliminar partículas suspensas no ar e, segundo alguns autores, para criar ambientes mais saudáveis. A eficácia deste método como forma de reduzir desconforto ou doença ainda está sendo estudada.
Adsorção de gás
Este método é usado para eliminar gases e vapores poluentes como formaldeído, dióxido de enxofre, ozônio, óxidos de nitrogênio e vapores orgânicos. Adsorção é um fenômeno físico pelo qual moléculas de gás são aprisionadas por um sólido adsorvente. O adsorvente consiste em um sólido poroso com uma área superficial muito grande. Para limpar esse tipo de poluente do ar, ele é feito passar por um cartucho cheio de adsorvente. O carvão ativado é o mais utilizado; ele retém uma ampla gama de gases inorgânicos e compostos orgânicos. Hidrocarbonetos alifáticos, clorados e aromáticos, cetonas, álcoois e ésteres são alguns exemplos.
O gel de sílica também é um adsorvente inorgânico e é usado para capturar compostos mais polares, como aminas e água. Existem também outros adsorventes orgânicos compostos por polímeros porosos. É importante ter em mente que todos os sólidos adsorventes retêm apenas uma certa quantidade de poluente e, uma vez saturados, precisam ser regenerados ou substituídos. Outro método de captura através de sólidos adsorventes é usar uma mistura de alumina ativa e carbono impregnada com reagentes específicos. Alguns óxidos metálicos, por exemplo, capturam vapor de mercúrio, sulfeto de hidrogênio e etileno. Deve-se ter em mente que o dióxido de carbono não é retido por adsorção.
Absorção de gás
A eliminação de gases e fumos por absorção envolve um sistema que fixa as moléculas fazendo-as passar por uma solução absorvente com a qual reagem quimicamente. Este é um método bastante seletivo e utiliza reagentes específicos para o poluente que se deseja capturar.
O reagente é geralmente dissolvido em água. Ele também deve ser substituído ou regenerado antes de ser usado. Como esse sistema se baseia na transferência do poluente da fase gasosa para a fase líquida, as propriedades físicas e químicas do reagente são muito importantes. Sua solubilidade e reatividade são especialmente importantes; outros aspectos que desempenham um papel importante nessa passagem da fase gasosa para a líquida são o pH, a temperatura e a área de contato entre o gás e o líquido. Onde o poluente é altamente solúvel, basta borbulhá-lo na solução para fixá-lo ao reagente. Quando o poluente não for tão facilmente solúvel, o sistema a ser empregado deve garantir maior área de contato entre o gás e o líquido. Alguns exemplos de absorventes e contaminantes para os quais são especialmente adequados são dados na tabela 2.
Tabela 2. Reagentes usados como absorventes para vários contaminantes
Absorvente |
Contaminante |
dietilhidroxamina |
Sulfureto de hidrogênio |
permangenato de potássio |
gases odoríferos |
Ácidos clorídrico e sulfúrico |
Aminas |
Sulfeto de sódio |
Aldeídos |
Hidróxido de sódio |
Formaldeído |
Ozonização
Este método de melhoria da qualidade do ar interior baseia-se na utilização de gás ozono. O ozônio é gerado a partir do gás oxigênio por radiação ultravioleta ou descarga elétrica, e empregado para eliminar contaminantes dispersos no ar. O grande poder oxidante deste gás o torna adequado para uso como agente antimicrobiano, desodorante e desinfetante e pode ajudar a eliminar gases e vapores nocivos. Também é empregado para purificar espaços com altas concentrações de monóxido de carbono. Em ambientes industriais, é usado para tratar o ar em cozinhas, refeitórios, fábricas de processamento de alimentos e peixes, fábricas de produtos químicos, estações de tratamento de esgoto residual, fábricas de borracha, fábricas de refrigeração e assim por diante. Em espaços de escritórios é utilizado com instalações de ar condicionado para melhorar a qualidade do ar interior.
O ozônio é um gás azulado com um cheiro penetrante característico. Em altas concentrações é tóxico e até fatal para o homem. O ozônio é formado pela ação da radiação ultravioleta ou de uma descarga elétrica sobre o oxigênio. A produção intencional, acidental e natural de ozônio deve ser diferenciada. O ozônio é um gás extremamente tóxico e irritante, tanto em exposição de curto prazo quanto de longo prazo. Devido à forma como reage no organismo, não são conhecidos níveis para os quais não existam efeitos biológicos. Esses dados são discutidos mais detalhadamente na seção de produtos químicos deste enciclopédia.
Os processos que empregam ozônio devem ser realizados em ambientes fechados ou com sistema de extração localizada para captar qualquer liberação de gás na fonte. Os cilindros de ozônio devem ser armazenados em áreas refrigeradas, longe de quaisquer agentes redutores, materiais inflamáveis ou produtos que possam catalisar sua degradação. Deve-se ter em mente que, se os ozonizadores funcionarem em pressões negativas e tiverem dispositivos de desligamento automático em caso de falha, a possibilidade de vazamentos é minimizada.
Os equipamentos elétricos para processos que utilizam ozônio devem ser perfeitamente isolados e a manutenção dos mesmos deve ser feita por pessoal experiente. Ao usar ozonizadores, os conduítes e equipamentos acessórios devem possuir dispositivos que desliguem os ozonizadores imediatamente quando um vazamento for detectado; em caso de perda de eficiência nas funções de ventilação, desumidificação ou refrigeração; quando ocorrer excesso de pressão ou vácuo (dependendo do sistema); ou quando a saída do sistema é excessiva ou insuficiente.
Quando os ozonizadores são instalados, eles devem ser fornecidos com detectores específicos de ozônio. O olfato não é confiável porque pode ficar saturado. Vazamentos de ozônio podem ser detectados com tiras reativas de iodeto de potássio que ficam azuis, mas este não é um método específico porque o teste é positivo para a maioria dos oxidantes. É melhor monitorar continuamente os vazamentos usando células eletroquímicas, fotometria ultravioleta ou quimioluminescência, com o dispositivo de detecção escolhido conectado diretamente a um sistema de alarme que atua quando determinadas concentrações são atingidas.
Quando os poluentes gerados em um canteiro de obras devem ser controlados pela ventilação de todo o local, falamos de ventilação geral. A utilização de ventilação geral implica aceitar o fato de que o poluente se distribuirá em algum grau por todo o espaço do canteiro de obras, podendo, portanto, afetar os trabalhadores que estão distantes da fonte de contaminação. A ventilação geral é, portanto, uma estratégia oposta à extração localizada. A extração localizada busca eliminar o poluente interceptando-o o mais próximo possível da fonte (ver “Ar interno: métodos de controle e limpeza”, adiante neste capítulo).
Um dos objetivos básicos de qualquer sistema de ventilação geral é o controle dos odores corporais. Isso pode ser alcançado fornecendo não menos que 0.45 metros cúbicos por minuto, m3/min, de ar novo por ocupante. Quando o fumo é frequente ou o trabalho é fisicamente extenuante, a taxa de ventilação necessária é maior, podendo ultrapassar 0.9 m3/min por pessoa.
Se os únicos problemas ambientais que o sistema de ventilação deve superar são os que acabamos de descrever, é bom ter em mente que cada espaço tem um certo nível de renovação de ar “natural” por meio da chamada “infiltração”, que ocorre através de portas e janelas, mesmo quando fechadas, e através de outros locais de penetração na parede. Os manuais de ar condicionado costumam fornecer ampla informação a esse respeito, mas pode-se dizer que, no mínimo, o nível de ventilação por infiltração fica entre 0.25 e 0.5 renovações por hora. Um local industrial geralmente experimenta entre 0.5 e 3 renovações de ar por hora.
Quando usada para controlar poluentes químicos, a ventilação geral deve ser limitada apenas àquelas situações em que as quantidades de poluentes gerados não são muito altas, onde sua toxicidade é relativamente moderada e onde os trabalhadores não realizam suas tarefas nas imediações da fonte de contaminação. Se essas injunções não forem respeitadas, será difícil obter aceitação para um controle adequado do ambiente de trabalho porque taxas de renovação tão altas devem ser usadas que as altas velocidades do ar provavelmente criarão desconforto e porque altas taxas de renovação são caras de manter. Portanto, é incomum recomendar o uso de ventilação geral para o controle de substâncias químicas, exceto no caso de solventes que tenham concentrações admissíveis de mais de 100 partes por milhão.
Quando, por outro lado, o objetivo da ventilação geral é manter as características térmicas do ambiente de trabalho dentro dos limites legalmente aceitáveis ou recomendações técnicas como as diretrizes da International Organization for Standardization (ISO), esse método apresenta menos limitações. A ventilação geral é, portanto, usada com mais frequência para controlar o ambiente térmico do que para limitar a contaminação química, mas sua utilidade como complemento das técnicas de extração localizada deve ser claramente reconhecida.
Enquanto por muitos anos as frases ventilação geral e ventilação por diluição eram considerados sinônimos, hoje isso não é mais devido a uma nova estratégia de ventilação geral: ventilação por deslocamento. Embora a ventilação por diluição e a ventilação por deslocamento se encaixem na definição de ventilação geral que descrevemos acima, ambas diferem amplamente na estratégia que empregam para controlar a contaminação.
Ventilação por diluição tem o objetivo de misturar o ar que é introduzido mecanicamente o mais completamente possível com todo o ar que já está dentro do espaço, para que a concentração de um determinado poluente seja a mais uniforme possível em todo o espaço (ou para que a temperatura seja a mais uniforme possível, se o controle térmico for o objetivo desejado). Para conseguir essa mistura uniforme, o ar é injetado do teto como jatos a uma velocidade relativamente alta, e esses jatos geram uma forte circulação de ar. O resultado é um alto grau de mistura do ar novo com o ar já presente no ambiente.
Ventilação por deslocamento, em sua conceituação ideal, consiste em injetar ar em um espaço de tal forma que o novo ar desloque o ar anteriormente ali existente sem se misturar com ele. A ventilação por deslocamento é conseguida através da injecção de ar novo num espaço a baixa velocidade e junto ao chão, e extracção de ar junto ao tecto. O uso da ventilação por deslocamento para controlar o ambiente térmico tem a vantagem de aproveitar o movimento natural do ar gerado pelas variações de densidade que são devidas a diferenças de temperatura. Embora a ventilação por deslocamento já seja amplamente utilizada em situações industriais, a literatura científica sobre o assunto ainda é bastante limitada, sendo, portanto, difícil a avaliação de sua eficácia.
Ventilação por Diluição
O dimensionamento de um sistema de ventilação por diluição parte da hipótese de que a concentração do poluente é a mesma em todo o espaço em questão. Este é o modelo que os engenheiros químicos costumam chamar de tanque agitado.
Se você assumir que o ar que é injetado no ambiente está livre do poluente e que no momento inicial a concentração dentro do ambiente é zero, você precisará conhecer dois fatos para calcular a taxa de ventilação necessária: a quantidade do poluente que se gera no espaço e o nível de concentração ambiental que se pretende (que hipoteticamente seria o mesmo em todo o espaço).
Nessas condições, os cálculos correspondentes fornecem a seguinte equação:
onde
c (t) = a concentração do contaminante no espaço no tempo t
a = a quantidade de poluente gerada (massa por unidade de tempo)
Q = a taxa na qual o ar novo é fornecido (volume por unidade de tempo)
V = o volume do espaço em questão.
A equação acima mostra que a concentração tenderá a um estado estacionário no valor a/q, e que o fará mais rápido quanto menor for o valor de Q/V, frequentemente referido como “o número de renovações por unidade de tempo”. Embora ocasionalmente o índice de qualidade da ventilação seja considerado como praticamente equivalente a esse valor, a equação acima mostra claramente que sua influência se limita ao controle da velocidade de estabilização das condições ambientais, mas não o nível de concentração em que tal estado estacionário ocorrerá. isso vai depender só da quantidade de poluente gerada (a) e na taxa de ventilação (Q).
Quando o ar de um determinado espaço está contaminado, mas não são geradas novas quantidades do poluente, a velocidade de diminuição da concentração ao longo de um período de tempo é dada pela seguinte expressão:
onde Q e V têm o significado descrito acima, t1 e t2 são, respectivamente, os tempos inicial e final e c1 e c2 são as concentrações inicial e final.
Expressões podem ser encontradas para cálculos em instâncias onde a concentração inicial não é zero (Constance 1983; ACGIH 1992), onde o ar injetado no ambiente não é totalmente desprovido do poluente (porque para reduzir os custos de aquecimento no inverno parte do ar é reciclado, por exemplo), ou onde as quantidades do poluente gerado variam em função do tempo.
Se desconsiderarmos o estágio de transição e assumirmos que o estado estacionário foi alcançado, a equação indica que a taxa de ventilação é equivalente a a / clim, Onde clim é o valor da concentração que deve ser mantida no espaço dado. Esse valor será estabelecido por regulamentos ou, como norma auxiliar, por recomendações técnicas como os valores limite de limiar (TLV) da Conferência Americana de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH), que recomenda que a taxa de ventilação seja calculada pela fórmula
onde a e clim têm o significado já descrito e K é um fator de segurança. Um valor de K entre 1 e 10 deve ser escolhido em função da eficácia da mistura de ar no espaço dado, da toxicidade do solvente (quanto menor clim é, quanto maior o valor de K será), e de qualquer outra circunstância considerada relevante pelo higienista industrial. A ACGIH, entre outros, cita a duração do processo, o ciclo de operações e a localização habitual dos trabalhadores em relação às fontes de emissão do poluente, o número dessas fontes e sua localização no espaço determinado, a sazonalidade mudanças na quantidade de ventilação natural e a redução antecipada na eficácia funcional do equipamento de ventilação como outros critérios determinantes.
Em qualquer caso, o uso da fórmula acima requer um conhecimento razoavelmente exato dos valores de a e K que deve ser usado e, portanto, fornecemos algumas sugestões a esse respeito.
A quantidade de poluente gerada pode, com bastante frequência, ser estimada pela quantidade de determinados materiais consumidos no processo que gera o poluente. Assim, no caso de um solvente, a quantidade utilizada será um bom indicativo da quantidade máxima que pode ser encontrada no ambiente.
Como indicado acima, o valor de K deve ser determinada em função da eficácia da mistura de ar no espaço dado. Esse valor será, portanto, menor na proporção direta de quão boa é a estimativa de encontrar a mesma concentração do poluente em qualquer ponto do espaço dado. Isso, por sua vez, dependerá de como o ar é distribuído dentro do ambiente que está sendo ventilado.
De acordo com esses critérios, valores mínimos de K deve ser usado quando o ar é injetado no ambiente de forma distribuída (usando um plenum, por exemplo), e quando a injeção e a extração de ar são em extremos opostos do determinado espaço. Por outro lado, valores mais altos para K deve ser usado quando o ar é fornecido de forma intermitente e o ar é extraído em pontos próximos à entrada de ar novo (figura 1).
Figura 1. Esquema da circulação de ar em sala com duas aberturas de abastecimento
Deve-se notar que quando o ar é injetado em um determinado espaço - especialmente se for feito em alta velocidade - o fluxo de ar criado exercerá uma atração considerável sobre o ar ao seu redor. Esse ar então se mistura com o fluxo e o desacelera, criando também uma turbulência mensurável. Como consequência, esse processo resulta em intensa mistura do ar já existente no ambiente com o novo ar que é injetado, gerando correntes de ar internas. Prever essas correntes, mesmo em geral, requer uma grande dose de experiência (figura 2).
Figura 2. Fatores K sugeridos para locais de entrada e exaustão
Para evitar problemas resultantes da sujeição dos trabalhadores a correntes de ar a velocidades relativamente elevadas, a injecção de ar é comum através de grelhas difusoras concebidas de modo a facilitar a mistura rápida do ar novo com o ar já existente na o espaço. Desta forma, as áreas onde o ar se move em alta velocidade são mantidas tão pequenas quanto possível.
O efeito de fluxo que acabamos de descrever não é produzido perto de pontos onde o ar escapa ou é extraído através de portas, janelas, respiradouros ou outras aberturas. O ar atinge as grelhas de extração de todas as direções, portanto, mesmo a uma distância relativamente curta delas, o movimento do ar não é facilmente percebido como uma corrente de ar.
Em todo o caso, tratando-se da distribuição do ar, é importante ter presente a comodidade de colocar os postos de trabalho, na medida do possível, de forma a que o ar novo chegue aos trabalhadores antes de chegar às fontes de contaminação.
Quando num determinado espaço existem importantes fontes de calor, o movimento do ar será em grande parte condicionado pelas correntes de convecção que se devem às diferenças de densidade entre o ar mais denso e frio e o ar mais leve e quente. Em espaços deste tipo, o projectista da distribuição do ar não deve deixar de ter presente a existência destas fontes de calor, sob pena de o movimento do ar se revelar muito diferente do previsto.
A presença de contaminação química, por outro lado, não altera de forma mensurável a densidade do ar. Enquanto no estado puro os poluentes podem ter uma densidade muito diferente da do ar (geralmente muito maior), dadas as concentrações reais existentes no local de trabalho, a mistura de ar e poluente não tem uma densidade significativamente diferente da densidade densidade do ar puro.
Além disso, cabe destacar que um dos erros mais comuns cometidos na aplicação desse tipo de ventilação é abastecer o ambiente apenas com extratores de ar, sem se preocupar com entradas de ar adequadas. Nesses casos, a eficácia dos ventiladores de extração é diminuída e, portanto, as taxas reais de extração de ar são muito menores do que o planejado. O resultado são concentrações ambientais do poluente em determinado espaço maiores do que as inicialmente calculadas.
Para evitar este problema, deve-se pensar em como o ar será introduzido no espaço. O curso de ação recomendado é usar ventiladores de immissão, bem como ventiladores de extração. Normalmente, a taxa de extração deve ser maior que a taxa de immissão para permitir a infiltração por janelas e outras aberturas. Além disso, é aconselhável manter o espaço sob pressão ligeiramente negativa para evitar que a contaminação gerada se desloque para áreas não contaminadas.
Ventilação por Deslocamento
Conforme mencionado acima, com a ventilação por deslocamento busca-se minimizar a mistura do ar novo com o ar previamente encontrado no determinado espaço, e tenta-se adequar o sistema ao modelo conhecido como plug flow. Isso geralmente é feito introduzindo ar em baixas velocidades e em baixas elevações no espaço determinado e extraindo-o próximo ao teto; isso tem duas vantagens sobre a ventilação por diluição.
Em primeiro lugar, possibilita menores taxas de renovação do ar, pois a poluição se concentra próximo ao teto do espaço, onde não há trabalhadores para respirá-la. o média concentração no espaço dado será então maior do que o clim valor a que nos referimos anteriormente, mas que não implica um maior risco para os trabalhadores, pois na zona ocupada de determinado espaço a concentração do poluente será igual ou inferior a um clim.
Além disso, quando o objetivo da ventilação é o controle do ambiente térmico, a ventilação por deslocamento permite introduzir no ambiente um ar mais quente do que seria requerido por um sistema de ventilação por diluição. Isso ocorre porque o ar quente que é extraído está a uma temperatura vários graus superior à temperatura na zona ocupada do espaço.
Os princípios fundamentais da ventilação por deslocamento foram desenvolvidos por Sandberg, que no início dos anos 1980 desenvolveu uma teoria geral para a análise de situações onde havia concentrações não uniformes de poluentes em espaços fechados. Isso permitiu superar as limitações teóricas da ventilação por diluição (que pressupõe uma concentração uniforme em todo o espaço dado) e abriu caminho para aplicações práticas (Sandberg 1981).
Embora a ventilação por deslocamento seja amplamente utilizada em alguns países, principalmente na Escandinávia, poucos estudos foram publicados comparando a eficácia de diferentes métodos em instalações reais. Isso se deve, sem dúvida, às dificuldades práticas de instalar dois sistemas de ventilação diferentes em uma fábrica real e porque a análise experimental desses tipos de sistemas requer o uso de rastreadores. O rastreamento é feito adicionando um gás traçador à corrente de ventilação do ar e, em seguida, medindo as concentrações do gás em diferentes pontos dentro do espaço e no ar extraído. Este tipo de exame permite inferir como o ar está distribuído no espaço e, então, comparar a eficácia de diferentes sistemas de ventilação.
Os poucos estudos disponíveis e realizados em instalações reais existentes não são conclusivos, exceto no que diz respeito ao fato de que sistemas que empregam ventilação por deslocamento proporcionam melhor renovação do ar. Nesses estudos, no entanto, muitas vezes são expressas reservas sobre os resultados, na medida em que não foram confirmados por medições do nível de contaminação ambiental nos locais de trabalho.
Uma das principais funções de um edifício no qual são realizadas atividades não industriais (escritórios, escolas, residências, etc.) é proporcionar aos ocupantes um ambiente saudável e confortável para trabalhar. A qualidade deste ambiente depende, em grande parte, se os sistemas de ventilação e climatização do edifício são adequadamente projetados e mantidos e funcionam adequadamente.
Esses sistemas devem, portanto, fornecer condições térmicas aceitáveis (temperatura e umidade) e uma qualidade aceitável do ar interno. Ou seja, devem buscar uma mistura adequada do ar externo com o interno e devem empregar sistemas de filtragem e limpeza capazes de eliminar os poluentes encontrados no ambiente interno.
A ideia de que o ar exterior limpo é necessário para o bem-estar nos espaços interiores é expressa desde o século XVIII. Benjamin Franklin reconheceu que o ar em uma sala é mais saudável se for fornecido com ventilação natural, abrindo as janelas. A ideia de que fornecer grandes quantidades de ar externo poderia ajudar a reduzir o risco de contágio de doenças como a tuberculose ganhou força no século XIX.
Estudos realizados na década de 1930 mostraram que, para diluir os eflúvios biológicos humanos a concentrações que não causassem desconforto devido a odores, o volume de ar externo novo necessário para uma sala está entre 17 e 30 metros cúbicos por hora por ocupante.
No padrão nº 62 estabelecido em 1973, a Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado (ASHRAE) recomenda um fluxo mínimo de 34 metros cúbicos de ar externo por hora por ocupante para controlar os odores. Um mínimo absoluto de 8.5 m3/hr/ocupante é recomendado para evitar que o dióxido de carbono ultrapasse 2,500 ppm, que é metade do limite de exposição definido para ambientes industriais.
Esta mesma entidade, na norma nº 90, instituída em 1975 - em meio a uma crise energética - adotou o referido mínimo absoluto deixando de lado, temporariamente, a necessidade de maiores fluxos de ventilação para diluição de poluentes como fumaça de tabaco, eflúvios biológicos e assim por diante. para frente.
Em seu padrão nº 62 (1981), a ASHRAE corrigiu essa omissão e estabeleceu sua recomendação como 34 m3/h/ocupante para áreas onde é permitido fumar e 8.5 m3/hr/ocupante em áreas onde é proibido fumar.
A última norma publicada pela ASHRAE, também nº 62 (1989), estabeleceu um mínimo de 25.5 m3/hr/ocupante para espaços internos ocupados independentemente de fumar ser permitido ou não. Também recomenda aumentar este valor quando o ar introduzido no edifício não for misturado adequadamente na zona de respiração ou se houver fontes incomuns de poluição presentes no edifício.
Em 1992, a Comissão das Comunidades Européias publicou seu Diretrizes para Requisitos de Ventilação em Edifícios. Em contraste com as recomendações existentes para os padrões de ventilação, este guia não especifica os volumes de fluxo de ventilação que devem ser fornecidos para um determinado espaço; em vez disso, fornece recomendações que são calculadas em função da qualidade desejada do ar interior.
Os padrões de ventilação existentes prescrevem volumes definidos de fluxo de ventilação que devem ser fornecidos por ocupante. As tendências evidenciadas nas novas diretrizes mostram que os cálculos de volume por si só não garantem uma boa qualidade do ar interno para todos os ambientes. Este é o caso por três razões fundamentais.
Primeiro, eles assumem que os ocupantes são as únicas fontes de contaminação. Estudos recentes mostram que outras fontes de poluição, além dos ocupantes, devem ser levadas em consideração como possíveis fontes de poluição. Exemplos incluem móveis, estofados e o próprio sistema de ventilação. A segunda razão é que esses padrões recomendam a mesma quantidade de ar externo, independentemente da qualidade do ar que está sendo conduzido para dentro do edifício. E a terceira razão é que eles não definem claramente a qualidade do ar interno necessária para o espaço fornecido. Assim, propõe-se que as futuras normas de ventilação se baseiem em três premissas: a seleção de uma categoria definida de qualidade do ar para o espaço a ventilar, a carga total de poluentes no espaço ocupado e a qualidade do ar exterior disponível .
A qualidade percebida do ar
A qualidade do ar interno pode ser definida como o grau em que as demandas e exigências do ser humano são atendidas. Basicamente, os ocupantes de um espaço exigem duas coisas do ar que respiram: perceber o ar que respiram como fresco e não sujo, rançoso ou irritante; e saber que os efeitos adversos à saúde que podem resultar da respiração desse ar são insignificantes.
É comum pensar que o grau de qualidade do ar de um espaço depende mais dos componentes desse ar do que do impacto desse ar nos ocupantes. Pode assim parecer fácil avaliar a qualidade do ar, assumindo que conhecendo a sua composição se pode averiguar a sua qualidade. Este método de avaliação da qualidade do ar funciona bem em ambientes industriais, onde encontramos compostos químicos que estão envolvidos ou derivados do processo de produção e onde existem dispositivos de medição e critérios de referência para avaliar as concentrações. Este método, no entanto, não funciona em ambientes não industriais. Ambientes não industriais são locais onde milhares de substâncias químicas podem ser encontradas, mas em concentrações muito baixas, às vezes mil vezes menores do que os limites de exposição recomendados; avaliar essas substâncias uma a uma resultaria em uma falsa avaliação da qualidade desse ar, e o ar provavelmente seria considerado de alta qualidade. Mas há um aspecto que falta considerar, que é o desconhecimento que existe sobre o efeito combinado dessas milhares de substâncias no ser humano, e pode ser essa a razão pela qual esse ar é percebido como sujo, rançoso ou irritante.
A conclusão a que se chegou é que os métodos tradicionais utilizados para a higiene industrial não são adequados para definir o grau de qualidade que será percebido pelos seres humanos que respiram o ar avaliado. A alternativa à análise química é usar pessoas como instrumentos de medição para quantificar a poluição do ar, empregando painéis de juízes para fazer as avaliações.
Os seres humanos percebem a qualidade do ar por dois sentidos: o sentido olfativo, situado na cavidade nasal e sensível a centenas de milhares de substâncias odoríferas, e o sentido químico, situado nas membranas mucosas do nariz e dos olhos, e sensível a uma número similar de substâncias irritantes presentes no ar. É a resposta combinada desses dois sentidos que determina como o ar é percebido e que permite ao sujeito julgar se sua qualidade é aceitável.
a velha unidade
completa olf (do latim = olfato) é a taxa de emissão de poluentes atmosféricos (bioefluentes) de uma pessoa padrão. Uma pessoa padrão é um adulto médio que trabalha em um escritório ou em um local de trabalho similar não industrial, sedentário e em conforto térmico com um equipamento padrão higiênico de 0.7 banhos/dia. A poluição de um ser humano foi escolhida para definir o termo olf por dois motivos: o primeiro é que os eflúvios biológicos emitidos por uma pessoa são bem conhecidos, e o segundo é que havia muitos dados sobre a insatisfação causada por tais eflúvios biológicos.
Qualquer outra fonte de contaminação pode ser expressa como o número de pessoas padrão (olfs) necessárias para causar a mesma quantidade de insatisfação que a fonte de contaminação que está sendo avaliada.
A Figura 1 mostra uma curva que define um olf. Essa curva mostra como a contaminação produzida por uma pessoa padrão (1 olf) é percebida em diferentes taxas de ventilação e permite calcular a taxa de indivíduos insatisfeitos, ou seja, aqueles que perceberão a qualidade do ar como inaceitável logo após eles entraram na sala. A curva é baseada em diferentes estudos europeus em que 168 pessoas julgaram a qualidade do ar poluída por mais de mil pessoas, entre homens e mulheres, considerada padrão. Estudos semelhantes realizados na América do Norte e no Japão mostram alto grau de correlação com os dados europeus.
Figura 1. Curva de definição de Olf
A unidade decipol
A concentração de poluição no ar depende da fonte de contaminação e sua diluição como resultado da ventilação. A poluição atmosférica percebida é definida como a concentração de eflúvios biológicos humanos que causaria o mesmo desconforto ou insatisfação que a concentração de ar poluído que está sendo avaliada. XNUMX decipol (do latim pollutio) é a contaminação causada por uma pessoa padrão (1 olf) quando a taxa de ventilação é de 10 litros por segundo de ar não contaminado, de modo que podemos escrever
1 decipol = 0.1 olf/(litro/segundo)
A Figura 2, derivada dos mesmos dados da figura anterior, mostra a relação entre a qualidade percebida do ar, expressa em porcentagem de indivíduos insatisfeitos e em decipols.
Figura 2. Relação entre a qualidade percebida do ar expressa em porcentagem de indivíduos insatisfeitos e em decipols
Para determinar a taxa de ventilação necessária do ponto de vista do conforto, é essencial selecionar o grau de qualidade do ar desejado no determinado espaço. Três categorias ou níveis de qualidade são propostos na Tabela 1, derivados das Figuras 1 e 2. Cada nível corresponde a uma determinada porcentagem de pessoas insatisfeitas. A escolha de um ou outro nível dependerá, sobretudo, da utilização do espaço e de considerações económicas.
Tabela 1. Níveis de qualidade do ar interior
Qualidade do ar percebida |
|||
Categoria |
Porcentagem de insatisfeitos |
Decipols |
Taxa de ventilação necessária1 |
A |
10 |
0.6 |
16 |
B |
20 |
1.4 |
7 |
C |
30 |
2.5 |
4 |
1 Supondo que o ar externo esteja limpo e a eficiência do sistema de ventilação seja igual a um.
Fonte: CEC 1992. See More
Como referido acima, os dados são o resultado de experiências realizadas com painéis de juízes, mas é importante ter presente que algumas das substâncias encontradas no ar que podem ser perigosas (compostos cancerígenos, microrganismos e substâncias radioactivas, por exemplo exemplo) não são reconhecidos pelos sentidos, e que os efeitos sensoriais de outros contaminantes não têm relação quantitativa com sua toxicidade.
Fontes de Contaminação
Como foi indicado anteriormente, uma das deficiências dos padrões de ventilação atuais é que eles levam em conta apenas os ocupantes como fontes de contaminação, enquanto se reconhece que os padrões futuros devem levar em consideração todas as possíveis fontes de poluição. Além dos ocupantes e suas atividades, incluindo a possibilidade de fumar, existem outras fontes de poluição que contribuem significativamente para a poluição do ar. Exemplos incluem móveis, estofados e carpetes, materiais de construção, produtos usados para decoração, produtos de limpeza e o próprio sistema de ventilação.
O que determina a carga de poluição do ar em um determinado espaço é a combinação de todas essas fontes de contaminação. Esta carga pode ser expressa como contaminação química ou como contaminação sensorial expressa em olfs. Este último integra o efeito de várias substâncias químicas tal como são percebidas pelos seres humanos.
A carga química
A contaminação que emana de um determinado material pode ser expressa como a taxa de emissão de cada substância química. A carga total de poluição química é calculada somando todas as fontes e é expressa em microgramas por segundo (μg/s).
Na realidade, pode ser difícil calcular a carga de poluição porque muitas vezes há poucos dados disponíveis sobre as taxas de emissão de muitos materiais comumente usados.
Carga sensorial
A carga de poluição percebida pelos sentidos é causada por essas fontes de contaminação que têm impacto na qualidade percebida do ar. O valor dado dessa carga sensorial pode ser calculado somando todos os olfs das diferentes fontes de contaminação existentes em um determinado espaço. Como no caso anterior, ainda não há muita informação disponível sobre os olfs por metro quadrado (olfs/m2) de muitos materiais. Por isso, torna-se mais prático estimar a carga sensorial de todo o edifício, incluindo os ocupantes, o mobiliário e o sistema de ventilação.
A Tabela 2 mostra a carga poluente em olfos pelos ocupantes do edifício ao realizarem diferentes tipos de atividades, como proporção dos que fumam e não fumam, e a produção de vários compostos como dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) e vapor de água. A Tabela 3 mostra alguns exemplos das taxas de ocupação típicas em diferentes tipos de espaços. E por último tcapaz 4 reflete os resultados da carga sensorial – medida em olfs por metro quadrado – encontrada em diferentes edifícios.
Tabela 2. Contaminação devido aos ocupantes de um edifício
Carga sensorial do/ocupante |
CO2 |
CO3 |
Vapor d'água4 |
|
Sedentário, 1-1.2 met1 |
||||
0% fumantes |
2 |
19 |
50 |
|
20% fumantes2 |
2 |
19 |
11x10-3 |
50 |
40% fumantes2 |
3 |
19 |
21x10-3 |
50 |
100% fumantes2 |
6 |
19 |
53x10-3 |
50 |
Esforço físico |
||||
Baixo, 3 met |
4 |
50 |
200 |
|
Médio, 6 met |
10 |
100 |
430 |
|
Alto (atlético), |
20 |
170 |
750 |
|
Crianças |
||||
creche |
1.2 |
18 |
90 |
|
Escola |
1.3 |
19 |
50 |
1 1 met é a taxa metabólica de uma pessoa sedentária em repouso (1 met = 58 W/m2 da superfície da pele).
2 Consumo médio de 1.2 cigarros/hora por fumante. Taxa média de emissão, 44 ml de CO por cigarro.
3 Da fumaça do tabaco.
4 Aplicável a pessoas próximas à neutralidade térmica.
Fonte: CEC 1992. See More
Tabela 3. Exemplos do grau de ocupação dos diferentes edifícios
Prédio |
Ocupantes/m2 |
Escritórios |
0.07 |
Salas de conferencia |
0.5 |
Teatros, outros grandes locais de encontro |
1.5 |
Escolas (salas de aula) |
0.5 |
creches |
0.5 |
Moradias |
0.05 |
Fonte: CEC 1992. See More
Tabela 4. Contaminação devido ao edifício
Carga sensorial - olf/m2 |
||
Média |
Intervalo |
|
Escritórios1 |
0.3 |
0.02-0.95 |
Escolas (salas de aula)2 |
0.3 |
0.12-0.54 |
Instalações de assistência à infância3 |
0.4 |
0.20-0.74 |
Teatros4 |
0.5 |
0.13-1.32 |
Edifícios de baixa poluição5 |
0.05-0.1 |
1 Dados obtidos em 24 consultórios ventilados mecanicamente.
2 Dados obtidos em 6 escolas ventiladas mecanicamente.
3 Dados obtidos em 9 creches com ventilação mecânica.
4 Dados obtidos em 5 salas ventiladas mecanicamente.
5 Meta que deve ser alcançada pelas novas construções.
Fonte: CEC 1992. See More
Qualidade do Ar Externo
Outra premissa, que completa os insumos necessários para a criação de padrões de ventilação para o futuro, é a qualidade do ar externo disponível. Os valores de exposição recomendados para determinadas substâncias, tanto dentro como fora dos espaços, constam da publicação Diretrizes de qualidade do ar para a Europa pela OMS (1987).
A Tabela 5 mostra os níveis de percepção da qualidade do ar externo, bem como as concentrações de vários poluentes químicos típicos encontrados ao ar livre.
Tabela 5. Níveis de qualidade do ar externo
Percebido |
Poluentes ambientais2 |
||||
decipol |
CO2 (Mg / m3) |
CO (mg/m3) |
NÃO2 (Mg / m3) |
SO2 (Mg / m3) |
|
À beira-mar, nas montanhas |
0 |
680 |
0-0.2 |
2 |
1 |
Cidade, alta qualidade |
0.1 |
700 |
1-2 |
5-20 |
5-20 |
Cidade, baixa qualidade |
> 0.5 |
700-800 |
4-6 |
50-80 |
50-100 |
1 Os valores da qualidade do ar percebida são valores médios diários.
2 Os valores dos poluentes correspondem às concentrações médias anuais.
Fonte: CEC 1992. See More
Deve-se ter em mente que em muitos casos a qualidade do ar externo pode ser pior do que os níveis indicados na tabela ou nas diretrizes da OMS. Nesses casos, o ar precisa ser limpo antes de ser transportado para os espaços ocupados.
Eficiência dos Sistemas de Ventilação
Outro fator importante que afetará o cálculo dos requisitos de ventilação para um determinado espaço é a eficiência da ventilação (Ev), que é definida como a relação entre a concentração de poluentes no ar extraído (Ce) e a concentração na zona de respiração (Cb).
Ev = Ce/Cb
A eficiência da ventilação depende da distribuição do ar e da localização das fontes de poluição no espaço determinado. Se o ar e os contaminantes forem misturados completamente, a eficiência da ventilação é igual a um; se a qualidade do ar na zona de respiração for melhor que a do ar extraído, então a eficiência é maior que um e a qualidade de ar desejada pode ser alcançada com taxas de ventilação mais baixas. Por outro lado, maiores taxas de ventilação serão necessárias se a eficiência da ventilação for menor que um, ou, em outras palavras, se a qualidade do ar na zona de respiração for inferior à qualidade do ar extraído.
Ao calcular a eficiência da ventilação, é útil dividir os espaços em duas zonas, uma na qual o ar é fornecido e a outra compreendendo o resto da sala. Para sistemas de ventilação que funcionam pelo princípio de mistura, a zona onde o ar é fornecido é geralmente encontrada acima da zona de respiração, e as melhores condições são alcançadas quando a mistura é tão completa que ambas as zonas se tornam uma só. Para sistemas de ventilação que funcionam pelo princípio de deslocamento, o ar é fornecido na zona ocupada por pessoas e a zona de extracção encontra-se geralmente acima da cabeça; aqui as melhores condições são alcançadas quando a mistura entre ambas as zonas é mínima.
A eficiência da ventilação, portanto, é função da localização e características dos elementos que fornecem e extraem ar e da localização e características das fontes de contaminação. Além disso, também é função da temperatura e dos volumes de ar fornecidos. É possível calcular a eficiência de um sistema de ventilação por simulação numérica ou por medições. Quando os dados não estão disponíveis, os valores da figura 3 podem ser usados para diferentes sistemas de ventilação. Esses valores de referência levam em consideração o impacto da distribuição do ar, mas não a localização das fontes de poluição, assumindo que elas estão distribuídas uniformemente por todo o espaço ventilado.
Figura 3. Eficácia da ventilação na zona respiratória de acordo com os diferentes princípios ventilatórios
Cálculo dos Requisitos de Ventilação
A Figura 4 mostra as equações usadas para calcular as necessidades de ventilação do ponto de vista do conforto e também da proteção à saúde.
Figura 4. Equações para cálculo dos requisitos de ventilação
Requisitos de ventilação para conforto
O primeiro passo no cálculo dos requisitos de conforto é decidir o nível de qualidade do ar interior que se pretende obter para o espaço ventilado (ver Tabela 1), e estimar a qualidade do ar exterior disponível (ver Tabela 5).
O próximo passo consiste em estimar a carga sensorial, usando as Tabelas 8, 9 e 10 para selecionar as cargas de acordo com os ocupantes e suas atividades, o tipo de edificação e o nível de ocupação por metro quadrado de superfície. O valor total é obtido somando todos os dados.
Dependendo do princípio de funcionamento do sistema de ventilação e utilizando a Figura 9, é possível estimar a eficiência da ventilação. A aplicação da equação (1) na Figura 9 produzirá um valor para a quantidade necessária de ventilação.
Requisitos de ventilação para proteção da saúde
Um procedimento semelhante ao descrito acima, mas usando a equação (2) da Figura 3, fornecerá um valor para o fluxo de ventilação necessário para evitar problemas de saúde. Para calcular este valor é necessário identificar uma substância ou grupo de substâncias químicas críticas que se pretende controlar e estimar suas concentrações no ar; é também necessário permitir diferentes critérios de avaliação, tendo em conta os efeitos do contaminante e a sensibilidade dos ocupantes que se pretende proteger – crianças ou idosos, por exemplo.
Infelizmente, ainda é difícil estimar os requisitos de ventilação para proteção da saúde devido à falta de informações sobre algumas das variáveis que entram nos cálculos, como as taxas de emissão dos contaminantes (G), os critérios de avaliação de espaços interiores (Cv) e outros.
Estudos realizados na área mostram que os espaços onde a ventilação é necessária para alcançar condições confortáveis, a concentração de substâncias químicas é baixa. No entanto, esses espaços podem conter fontes de poluição perigosas. A melhor política nestes casos é eliminar, substituir ou controlar as fontes de poluição ao invés de diluir os contaminantes por ventilação geral.
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