Monitoramento das condições ambientais (CO₂, temperatura e umidade) através de sensores de baixo custo em ambiente escolar

Rodolfo Antonio Jeronimo do Prado , Luiz Filipe Alves Cordeiro , Joanna Lúcia de Almeida Alexandre e Aldo Torres Sales

Resumo
Grandes centros urbanos sofrem com problemas de qualidade do ar, os indivíduos são altamente expostos a partículas de poluentes que influenciam negativamente os sistemas do corpo humano. Essa alta exposição parece comprometer de forma diferente as diversas categorias das fases humanas. Alguns estudos apontam que a exposição a altas concentrações de poluentes atmosféricos podem causar sonolência e redução na capacidade cognitiva de jovens estudantes. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo analisar a qualidade do ar atmosférico em sala do ensino médio de uma escola da Grande Recife. As coletas foram realizadas durante 15 dias em duas salas de aulas de uma escola na zona metropolitana na cidade do Recife-PE. As variáveis analisadas foram concentração de CO₂, temperatura e a umidade do ar. Os dados foram tabulados e analisados através de estatística descritiva. Os resultados revelam pequenas variações na concentração de CO₂ ao longo do dia. No turno da manhã as concentrações de CO₂ não ultrapassaram 1.000 ppm, enquanto à tarde as concentrações ultrapassaram 1.000 ppm, tendo seu maior pico por volta das 16:00 h (1.593 ppm). Os valores obtidos em determinados períodos estão em desconformidade com a norma vigente, sendo referenciados como grande causa de bocejo, sonolência e redução de rendimento. Como esperado, as menores temperaturas do ar foram observadas pela manhã (25,65 ^oC), porém não se observou temperaturas superiores a 26 ^oC durante todo o dia. A umidade relativa do ar média observada teve como mínima 51,9% e máxima de 61,5%. No período da tarde, exibiu umidade relativa do ar mínima de 57,8% e a máxima de 65,425%. De acordo com a classificação fornecida pela OMS, a umidade ideal para a saúde dos seres humanos está entre 50% e 60%, ou seja, dentro valores coletados na escola durante a pesquisa ficaram classificados como recomendado à saúde humana. Conclui-se que em termos de temperatura e umidade relativa do ar o ambiente escolar está em conformidade com as normas regulatórias recomendas, no entanto, em alguns momentos do dia a concentração de CO₂ esteve acima dos limites estabelecidos como ideais para ambientes fechados, o que se recomenda definir estratégias de circulação do ar periódica ao longo do turno escolar.

Palavras-chave
Ambiente escolar; Qualidade do ar interior; Temperatura; Umidade; Variação de CO₂.

Abstract
Monitoring of environmental conditions (CO₂, temperature and humidity) through low-cost sensors in a school environment. Large urban centers suffer from air quality problems, individuals are highly exposed to pollutant particles that negatively influence the human body systems. This high exposure seems to compromise the different categories of human phases differently. Some studies indicate that high concentrations of air pollutants cause drowsiness, a reduction in the cognitive capacity of young students. Thus, the present study aimed to analyze the air quality in a high school classroom in a school in Recife. The collections were carried out in two monitored classrooms between April 20th and May 7th, 2021, in a school in the neighborhood of Cordeiro (Recife-PE, Brazil). The variables analyzed were CO₂ concentration, air temperature and air humidity. Data tabulated and analyzed using descriptive statistics. The results reveal small variations in the concentration of CO₂ throughout the day, not exceeding 1,000 ppm. In the afternoon, the concentration exceeded 1,000 ppm, having its highest peak around 4 pm (1,593 ppm). The values obtained in certain periods do not comply with the current standard, being referred to as a major cause of yawning, drowsiness and reduced performance. The average air temperature in the morning was minimum with 25.65 ^oC and did not show a temperature higher than 26 ^oC throughout the day. In the afternoon, the average was 26.25 ^oC, which is the highest average temperature among the classrooms surveyed. It is worth noting that in the early morning temperatures are generally lower and that with the passing of hours the changes are more accentuated. The monitoring of the morning class showed a minimum relative humidity of 51.9% and a maximum of 61.5%. In the afternoon, it exhibited a minimum relative humidity of 57.8% and a maximum of 65.425%. According to the classification provided by WHO, the ideal humidity for the health of human beings is between 50% and 60%, that is, all values collected at the school during the research were classified as recommended for human health.

Keywords
School environment; Indoor air quality; Temperature; Moisture; CO₂ variation.

DOI
10.21438/rbgas(2022)092106

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