Projeto Ares

monitoramento e análise da ventilação natural e dispersão de CO₂ em ambientes escolares com sensores de baixo custo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.14244/engurbdebate.v7i1.170

Palavras-chave:

Qualidade do ar, Ventilação cruzada, Sensores ambientais, Síndrome do edifício doente

Resumo

O Projeto Ares desenvolve um sistema inovador de monitoramento da qualidade do ar em ambientes escolares, utilizando sensores de baixo custo para medir CO₂, temperatura, umidade, material particulado e COVs. Este estudo analisou a ventilação natural e a dispersão de CO₂ em salas do campus Passos do IFSULDEMINAS, relacionando dados ambientais com ocupação e abertura de janelas e portas. Com um sensor de direção do vento, avaliou-se a orientação da ventilação e as condições de dispersão do CO₂. A taxa de renovação do ar (ACH) foi estimada pelo balanço de massa do CO₂. Os resultados indicam que, em alta ocupação e com portas e janelas fechadas, a ventilação natural isolada não mantém níveis seguros de CO₂, ultrapassando os limites recomendados. Destaca-se a necessidade de combinar ventilação cruzada com sistemas mecânicos de renovação do ar para garantir qualidade do ar e conforto térmico, especialmente diante das limitações estruturais comuns às escolas brasileiras. O Projeto Ares, ao disponibilizar dados em plataforma aberta, contribui para a conscientização ambiental e a promoção de ambientes escolares mais saudáveis e sustentáveis.

Biografia do Autor

João Paulo de Toledo Gomes, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas, Campus Passos

Doutorando e Mestre em Tecnologia Ambiental pela Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP), com sólida formação em Tecnologia da Informação e Educação. Possui especialização em Redes de Computadores e MBA em Gestão de TI pelo Centro Universitário do Sul de Minas (UNIS-MG), além de Complementação Pedagógica em Matemática pela Universidade Vale do Rio Verde (UNINCOR). Graduado em Ciência da Computação (UNIS-MG) e Técnico em Eletrônica pela Escola Estadual Técnico-Industrial Tancredo Neves (ETET). Atuou como Técnico em Eletrônica em empresas de telecomunicações e possui ampla experiência docente, tendo lecionado no curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ASMEC) e como professor substituto no Instituto Federal do Sul de Minas Campus Inconfidentes. Desde 2012, é professor efetivo do IFSULDEMINAS Campus Passos, em regime de dedicação exclusiva. Nesse período, exerceu funções de liderança, como Coordenador do curso Técnico em Informática, Coordenador de Pesquisa e Extensão, Coordenador do Espaço Maker e Diretor-Geral do Campus por oito anos. Suas áreas de interesse incluem redes de computadores, hardware, automação, robótica e Internet das Coisas (IoT), com foco em soluções inovadoras aplicadas a desafios ambientais.

Nilo Henrique Meira Fortes, Universidade de Ribeirão Preto

Graduação em Engenharia Química pela Universidade de Ribeirão Preto - UNAERP (2015), mestrado (2018) e doutorado (2023) em Engenharia Química pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - Poli-USP. Atualmente pós-doutorando em Tecnologia Ambiental na UNAERP (Bolsa FAPESP) e pesquisador no Projeto ARES / SCHOOLAIR Brasil, de monitoramento de qualidade do ar em espaços escolares (https://ares.eco.br).

José Guilherme Pascoal de Souza, Universidade de Ribeirão Preto

Coordenador do curso de Engenharia Química da UNAERP. Graduado em Engenharia Química pela Universidade de Ribeirão Preto UNAERP (2009). Mestre em Tecnologia Ambiental (UNAERP 2012), Doutorando em Biotecnologia (UNAERP), MBA em Gestão de Projetos (ESALQ/USP, 2018), MBA Especialização Lato Sensu Empreendedorismo e Inovação Tecnológica nas Engenharias (UNESP, 2021). Desde 2010 atua como docente de ensino superior nos cursos de Engenharia de Produção, Engenharia Química e Engenharia Civil, nos cursos de pós graduação em Engenharia e Segurança do Trabalho e Gestão Industrial Farmacêutica pela Universidade de Ribeirão Preto - UNAERP. Foi responsável pelo Laboratório de Resíduos Químicos da UNAERP (2006-2012). Foi Conselheiro titular do CREA-SP (2012-2017), Diretor de Valorização Profissional CREA-SP (2013-2014). Coordenador da Câmara Especializada de Engenharia Química do CREA-SP (2015-2016), Coordenador da Comissão de Orçamentos e Tomada de Contas - CREA-SP (2015-2016), Coordenador da Coordenadoria de Câmaras Especializadas de Engenharia Química - CONFEA (2016). Foi Coordenador do Curso de engenharia Química do Centro Universitário da Fundação Educacional de Guaxupé (UNIFEG, 2016-2017). Foi sócio-Diretor da empresa GPM Cons. e Ass. para Eng. Química SS com atuação em projetos e processos industriais, na gestão e análises físico-químicas em águas e efluentes. É Sócio-Diretor da empresa Innocentini e Souza Assessoria e Consultoria ltda ISEQ, realizou mais de 60 serviços de consultoria e assessoria industrial, no desenvolvimento e otimização de processos e regularizações ambientais. Participou de atividades em perícias como auxiliar técnico de perito da justiça e/ou representando as partes. Tem experiência com projetos e processos industriais incluindo atividades de regularização ambiental.

Carlos Eduardo Formigoni, Universidade de Ribeirão Preto

Possui graduação em Matemática pela Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Lins (1989), graduação em Física pela Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Lins (1991), Especialização em Matemática pela Pontifícia Universidade Católica (PUC) de Minas Gerais (1993), mestrado em Física Aplicada a Medicina e Biologia pela USP-Universidade de São Paulo (1996) e doutorado em Física Aplicada à Medicina e Biologia pela USP-Universidade de São Paulo (2001). Atualmente é professor da Universidade de Ribeirão Preto, para graduação e pós graduação(mestrado e doutorado) em tecnologia ambiental. Tem experiência na área de Matemática e Física, com ênfase em Física Médica, atuando principalmente nos seguintes temas: biomedicina, matemática, física, eletrônica ,processamento de sinais e de imagens, softwares e equipamentos para medicina, modelagem matemática de sistemas dinâmicos, sistemas embarcados e tecnologias ambientais.

Murilo Daniel de Mello Innocentini, Universidade de Ribeirão Preto

Graduado em Engenharia Química pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar, 1991), onde também obteve o título de mestre (1993) e doutor (1997) em Engenharia Química, incluindo período de doutorado sanduíche na University of Birmingham, Inglaterra (1996). Realizou pós-doutorado (1998-2003) no Departamento de Engenharia de Materiais da UFSCar (DEMa/UFSCar), com ênfase na avaliação da permeabilidade de materiais cerâmicos refratários. É professor do curso de graduação em Engenharia Química e coordenador do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental da Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP). Atua, também, como professor visitante na University of Bath, Inglaterra, tendo sido agraciado com o título de Global South Chair 2023 junto ao Centre for Regenerative Design Engineering for a Net Positive World (RENEW) (https://www.bath.ac.uk/research-centres/centre-for-regenerative-design-engineering-for-a-net-positive-world/). Integra a Câmara Técnica de Educação Ambiental (CTEA) do Comitê da Bacia Hidrográfica do Pardo (CBH-Pardo). Coordena o grupo de pesquisa do CNPq Materiais Sustentáveis e Otimização de Processos Ambientais (http://dgp.cnpq.br/dgp/espelhogrupo/783919). Lidera o projeto ARES / SCHOOLAIR Brasil, dedicado ao monitoramento da qualidade do ar em ambientes escolares (https://ares.eco.br), e o PERMELAB-UNAERP na Plataforma PNIPE, para avaliação da permeabilidade de materiais cerâmicos e poliméricos. Prestou mais de 140 serviços de consultoria e assessoria em engenharia química e de materiais, envolvendo desenvolvimento e otimização de processos industriais e de equipamentos para controle de poluição atmosférica (ciclones, filtros de manga, filtros cerâmicos, lavadores e precipitadores eletrostáticos), incineração e pirólise de resíduos, além de ventilação industrial. Atua ainda como perito cadastrado em disputas judiciais na área de engenharia química.

Referências

ALLEN, Joseph et al. How to assess classroom ventilation: 5-step guide to checking ventilation rates in classrooms. Cambridge: Harvard T.H. Chan School of Public Health. HARVARD HEALTHY BUILDINGS PROGRAM, 2020. Disponível em: <https://healthybuildings.hsph.harvard.edu/research/schools/ventilation-guide/>. Acesso em: 27 fev. 2025

ANDAMON, Mary Myla; RAJAGOPALAN, Priyadarsini; WOO, Jin. Evaluation of ventilation in Australian school classrooms using long-term indoor CO2 concentration measurements. Building and Environment, v. 237, p. 110313, jun. 2023.

ANVISA. RESOLUÇÃO-RE No 09. RESOLUÇÃO-RE No 09, DE 16 DE JANEIRO DE 2003. Disponível em: <https://antigo.anvisa.gov.br/documents/10181/2718376/RE_09_2003_.pdf>. Acesso em 24 jul. 2025..

BARBOSA, André Sarmento. Biblioteca Modbus IP ESP8266. [S.d.]. Disponível em: <http://github.com/andresarmento/modbus-arduino>. Acesso em: 17 maio 2024.

BARROS, Nelson et al. SchoolAIR: A Citizen Science IoT Framework Using Low-Cost Sensing for Indoor Air Quality Management. Sensors, v. 24, n. 1, p. 148, 27 dez. 2023.

BITTENCOURT, Leonardo; CÂNDIDO, Christhina Ventilação Natural em Edificações. PROCEL EDIFICA - Eficiência Energética Em Edificações. Rio de Janeiro: PROCEL EDIFICA, 2010.

CHATZIDIAKOU, Lia et al. Schools’ air quality monitoring for health and education: Methods and protocols of the SAMHE initiative and project. Developments in the Built Environment, v. 16, p. 100266, dez. 2023.

CONAMA. 506. Resolução do CONAMA No 506/2024. . 9 jul. 2024, Sec. 1. Disponível em: <https://conama.mma.gov.br/?option=com_sisconama&task=arquivo.download&id=827>. Acesso em: 24 jul. 2025.

GOMES, João Paulo de Toledo; INNOCENTINI, Murilo D. M.; FORMIGONI, Carlos E. Desempenho de sensores de CO₂: comparação experimental entre tecnologias NDIR, óxido metálico e eletroquímico. In: : 1.JOSIF-2024. SIMPÓSIO DA PÓS-GRADUAÇÃO DO IFSULDEMINAS. Inconfidentes-MG: 18 dez. 2024. Disponível em: <https://josif.ifsuldeminas.edu.br/ojs/index.php/anais/article/view/1785>. Acesso em: 9 jul. 2025

HOBSON, Brodie W. et al. Minimum sensor grid density and configuration to enable CO2-based demand-controlled ventilation in an office building. Energy and Buildings, v. 298, p. 113536, nov. 2023.

JACOBSON, Tyler A. et al. Direct human health risks of increased atmospheric carbon dioxide. Nature Sustainability, v. 2, n. 8, p. 691–701, 8 jul. 2019.

MUSTAFA, M.; COOK, M. J.; MCLEOD, R. S. A critical review of ventilation effectiveness in naturally ventilated spaces from the perspective of sustainability and health. Building and Environment, v. 270, p. 112471, fev. 2025.

OECD. The Economic Consequences of Outdoor Air Pollution. [S.l.]: OECD, 2016. Disponível em: <https://www.oecd.org/en/publications/the-economic-consequences-of-outdoor-air-pollution_9789264257474-en.html>. Acesso em 24 jul. 2025.

OMS, OMS. Diretrizes globais de qualidade do ar da OMS: partículas inaláveis (MP2,5 e MP10), ozônio, dióxido de nitrogênio, dióxido de enxofre e monóxido de carbono. Resumo executivo. [S.l.]: Pan American Health Organization, 2021.

OPENSTREETMAP. OpenStreetMap, [S.d.]. Disponível em: <https://www.openstreetmap.org/about>. Acesso em: 15 jul. 2025

PASSOS, Município. Dados gerais do município, [S.d.]. Disponível em: <https://www.passos.mg.gov.br/dados-gerais-do-municipio>. Acesso em: 22 jul. 2025

PERSILY, A.; DE JONGE, L. Carbon dioxide generation rates for building occupants. Indoor Air, v. 27, n. 5, p. 868–879, set. 2017.

PERSILY, Andrew; POLIDORO, Brian J. Indoor carbon dioxide metric analysis tool. Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology (U.S.), 25 mar. 2022. Disponível em: <https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/TechnicalNotes/NIST.TN.2213.pdf>. Acesso em: 28 jun. 2025.

PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA. 14850. Política Nacional de Qualidade do Ar. . 2 maio 2024.

REQUIA, Weeberb J.; ROIG, Henrique L.; SCHWARTZ, Joel D. Schools exposure to air pollution sources in Brazil: A nationwide assessment of more than 180 thousand schools. Science of The Total Environment, v. 763, p. 143027, abr. 2021.

SCHIRMER, Waldir Nagel et al. A poluição do ar em ambientes internos e a síndrome dos edifícios doentes. Ciência & Saúde Coletiva, v. 16, n. 8, p. 3583–3590, ago. 2011.

SCOLARO, T. P.; GHISI, E. Influência da ventilação natural no conforto térmico de ocupantes em edificações com coberturas frias e verdes. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 20.,2024, Maceió. Anais... Maceió: ANTAC, 2024.

SHANDONG RENKE. RS-FXJT-N01Winddirectiontransmitteruser’s manual (Type485). , [S.d.]. Disponível em: <https://instrucenter.com/wp-content/uploads/2022/03/RS-FXJT-N01.pdf>. Acesso em: 10 maio. 2025

SHEN, Juanyong et al. Evolution of source contributions during heavy fine particulate matter (PM2.5) pollution episodes in eastern China through online measurements. Atmospheric Environment, v. 232, p. 117569, jul. 2020.

SILVA, Saulo Vieira De Oliveira et al. Ventilação natural e qualidade do ar em salas de aula: revisão sistemática da literatura. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, v. 13, p. e022021, 13 jun. 2022.

SOUZA, Henor Artur De; RODRIGUES, Luciano Souza. Ventilação natural como estratégia para o conforto térmico em edificações. Rem: Revista Escola de Minas, v. 65, n. 2, p. 189–194, jun. 2012.

TEIXERIA ANGUETH DE ARAUJO, Larissa; DE LUNA SALES, Gustavo. Ventilação natural: estratégia de conforto térmico e eficiência energética para uma edificação residencial multifamiliar em Formosa (GO). Paranoá, v. 17, p. e44797, 14 maio 2024.

ZHONG, Jian et al. Impacts of net zero policies on air quality in a metropolitan area of the United Kingdom: Towards world health organization air quality guidelines. Environmental Research, v. 236, p. 116704, nov. 2023.

Downloads

Publicado

2026-06-30

Como Citar

Gomes, J. P. de T., Fortes, N. H. M., Souza, J. G. P. de, Formigoni, C. E., & Innocentini, M. D. de M. (2026). Projeto Ares: monitoramento e análise da ventilação natural e dispersão de CO₂ em ambientes escolares com sensores de baixo custo. Engenharia Urbana Em Debate, 7(1), 90–108. https://doi.org/10.14244/engurbdebate.v7i1.170

Edição

v. 7 n. 1 (2026): Engenharia e Resiliência Urbana

Seção

Artigos

Licença

Copyright (c) 2026 João Paulo de Toledo Gomes, Nilo Henrique Meira Fortes, José Guilherme Pascoal de Souza, Carlos Eduardo Formigoni, Murilo Daniel de Mello Innocentini

Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Artigos Semelhantes

1 2 3 4 5 6 > >> 

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)