Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35602
Tipo: | Tese |
Título: | Modelagem computacional de arranjos de desinfecção para melhoria de qualidade de ar interno em ambientes hospitalares |
Autor(es): | Alves, Camilo Gustavo Araújo |
Primeiro Orientador: | Oliveira, Gustavo Charles Peixoto de |
Resumo: | A crescente necessidade de ambientes hospitalares seguros e confortáveis, especialmente em setores críticos como pneumologia, destaca a relevância de tecnologias que melhorem a qualidade do ar e reduzamo risco de infecções. Ambientes climatizados, embora promovamconforto térmico, podemfavorecer a propagação de partículas contaminantes, exigindo soluções que integremsegurança microbiológica e eficiência térmica. Nesse contexto, a aplicação de sistemas de Irradiação Germicida Ultravioleta (UVGI) surge como uma alternativa promissora. A falta de estudos detalhados sobre como diferentes configurações de sistemas UVGI impactam tanto a desinfecção quanto as propriedades térmicas e hidrodinâmica dos ambientes hospitalares é um limitante nas escolhas técnicas do uso desta tecnologia. Além disso, há carência de validação experimental e normativas que guiem o uso eficaz desses sistemas em espaços críticos. Esta tese teve como objetivo geral analisar a influência dos arranjos UVGI móvel, fixo perimetral, fixo transversal para circulação higiênica e conforto térmico no setor de pneumologia do Hospital Universitário Lauro Wanderley, através de dinâmica dos fluidos computacional utilizando o software Ansys/Fluent. Foram avaliadas a distribuição de temperatura, velocidade do ar e eficiência de desinfecção através de modelos multifásicos. Os resultados obtidos demonstraram que os sistemas móveis destacaram-se pela flexibilidade, contribuindo para a eliminação de zonas de calor residual e promovendo maior equilíbrio na circulação do ar, além disso, esta configuração alterou 0,403◦C emtemperatura média na sua área de influência, o que não compromete nenhuma exigência das normas brasileiras para conforto térmico. Na análise de desinfecção os arranjos transversais apresentaram maior potencial na análise demodelo multifásico apresentando taxa de 1,07% de desinfeção a 10 segundos de simulação, equiparando-se ao valor de referência teórica (1,56%), com relação de 68,58%. Contudo, observou-se que a eficiência dos sistemas depende de variáveis como tempo de exposição e posicionamento relativo ao fluxo de ar, sugerindo a necessidade de estudos mais detalhados para validação real dos resultados. Esta tese oferece um entendimento técnico e prático sobre a implementação de sistemas UVGI em ambientes hospitalares, contribuindo para a segurança microbiológica e o conforto térmico. Os achados podem embasar o desenvolvimento de normativas específicas e orientar a aplicação dessa tecnologia em outros contextos coletivos, como escolas e transportes públicos, ampliando seu impacto positivo na saúde pública. |
Abstract: | The growing need for safe and comfortable hospital environments, especially in critical sectors such as pneumology, highlights the relevance of technologies that improve air quality and reduce infection risks. While air-conditioned spaces provide thermal comfort, they can facilitate the spread of contaminants, requiring solutions that integrate microbiological safety and thermal efficiency. In this context, the application of Ultraviolet Germicidal Irradiation (UVGI) systems emerges as a promising alternative. However, the lack of detailed studies on how different UVGI systemconfigurations impact both disinfection and the thermal and hydrodynamic properties of hospital environments poses a limitation to the technical choices for adopting this technology. Moreover, there is a scarcity of experimental validation and regulatory guidelines to ensure the effective use of these systems in critical spaces. This study aimed to analyze the influence of mobile, fixed perimeter, and fixed transversal UVGI arrangements for hygienic air circulation and thermal comfort in the pneumology sector of Lauro Wanderley University Hospital using computational fluid dynamics through the Ansys/Fluent software. Temperature distribution, airflow velocity, and disinfection efficiency were evaluated using multiphase models. The results showed that mobile systems stood out for their flexibility, contributing to the elimination of residual heat zones and promoting a more balanced air circulation. Additionally, this configuration altered the average temperature by only 0.403◦C in its area of influence, which complies with Brazilian standards for thermal comfort. In disinfection analysis, transversal configurations demonstrated the highest potential in the multiphase model, achieving a 1.07% disinfection rate after 10 seconds of simulation, which corresponds to 68.58% of the theoretical reference value (1.56%). However, the system’s efficiency depends on variables such as exposure time and relative positioning to the airflow, suggesting the need for more detailed studies for real-world validation. This study provides a technical and practical understanding of UVGI system implementation in hospital environments, contributing to microbiological safety and thermal comfort. The findings may support the development of specific guidelines and informthe application of this technology in other collective contexts, such as schools and public transportation, enhancing its positive impact on public health. |
Palavras-chave: | Engenharia mecânica - Conforto térmico Dinâmica dos fluidos computacional Irradiação germicida ultravioleta Desinfecção - Ambientes hospitalares Controle de engenharia hospitalar Computational Fluid Dynamics Ultraviolet Germicidal Irradiation Thermal Comfort Disinfection Hospital Engineering Control |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Mecânica |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35602 |
Data do documento: | 6-Dez-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
CamiloGustavoAraújoAlves_Tese.pdf | 9,44 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma
Licença Creative Commons