Estudo de aplicação · IAQ

Tornar visível o que
o prédio respira.

Nossa abordagem para o monitoramento contínuo de qualidade do ar interno num escritório corporativo em uso.

role para ler

Qualidade do Ar Interno (QAI) é frequentemente negligenciada na gestão de infraestrutura predial, apesar de ser o principal vetor de patologias ocupacionais. Mobiliários compostos emitem formaldeído (HCHO) de forma perene via desgaseificação (off-gassing), elevando a concentração de poluentes em ambientes saturados.

Sintomas como cefaleia, fadiga e irritação de mucosas são subdiagnosticados devido à ausência de monitoramento quantitativo. Este estudo apresenta a implementação de uma infraestrutura de monitoramento contínuo, convertendo variáveis ambientais em indicadores acionáveis para otimização de ventilação, mitigação de riscos e gestão de ativos.

Dois cenários, mesma base

Quando faz sentido instrumentar.

A mesma infraestrutura serve a dois cenários muito diferentes — o que muda é o que se prioriza no painel e o ritmo de leitura dos dados.

Caso primário

Ambiente em uso, sintomas presentes

Pessoas relatando dor de cabeça, suspeita apontada para o ar.

Sem instrumentação, decisões viram tentativa-e-erro: trocar móvel, ventilar mais, mudar gente de andar? Faltam evidências para escolher. O monitoramento contínuo entrega o que não existe hoje — diagnóstico do que circula em cada sala, em cada horário.

  • → Mapa por andar com status quase em tempo real
  • → Correlação entre ocupação e picos de exposição
  • → Evidência objetiva para justificar remediação
Caso secundário

Recém-reformado, prevenção

Antes da ocupação plena ou nos primeiros meses pós-mudança.

A liberação de formaldeído é mais intensa nas primeiras semanas após instalação dos móveis. Monitorar nessa janela documenta a curva de cura da madeira e antecipa intervenções antes que alguém adoeça.

  • → Linha de base contínua durante a fase crítica
  • → Validação de selantes ou intervenções no mobiliário
  • → Decisão informada sobre ocupação de cada zona

A mesma instrumentação serve aos dois cenários. O que muda é a leitura.

Esboço da instrumentação do edifício
Hardware

Referências consideradas para esse caso.

Não é catálogo de produto — são as escolhas que fariam sentido para um cenário de monitoramento contínuo de ambiente em uso. A justificativa está em cada linha.

Esquemático · placa de sensores vista superior · referencial
HCHO Sensirion SFA30 eletroquímico CO₂ Sensirion SCD40 NDIR · temp + RH integrados MCU + RF Wi-Fi / LoRa ESP32-S3 ou STM32WL + SX1262 PM₂.₅ Sensirion SEN55 dispersão a laser USB-C + bat. alimentação 5 V · backup opcional ~ 100 mm · referencial
HCHO
Sensirion SFA30 eletroquímico
CO₂
Sensirion SCD40 NDIR · temp + RH integrados
PM₂.₅
Sensirion SEN55 dispersão a laser
MCU + RF
ESP32-S3 ou STM32WL + SX1262 Wi-Fi / LoRa
USB-C
alimentação 5 V · backup opcional
Grandeza Modelo de referência Tecnologia Por que essa escolha
Formaldeído (HCHO) Sensirion SFA30 ou Winsen ZE08-CH2O Eletroquímico Resposta rápida o bastante para capturar picos de exposição em horário comercial — não só média do dia. Vida útil ~2 anos: a placa é desenhada modular para troca.
Dióxido de carbono (CO₂) Sensirion SCD40 / SCD41 NDIR Padrão de mercado para IAQ. Indicador indireto de ventilação inadequada — pico de CO₂ correlaciona com retenção de outros poluentes no ambiente.
Material particulado (PM₂.₅) Sensirion SEN55 ou Plantower PMS5003 Dispersão a laser Particulado fino entra junto na conversa porque ar parado concentra tudo — cozinhas, impressoras, tráfego externo, fumaça.
Temperatura / Umidade Integrado no SCD40 Capacitivo Não é só conforto: umidade alta acelera a desgaseificação de formaldeído. Termohigrometria entra como variável explicativa, não decoração.
Microcontrolador + rádio ESP32-S3 (Wi-Fi) ou STM32WL + SX1262 (LoRa) SoC + rádio dedicado Wi-Fi para escritórios menores na infra de TI existente. LoRa (915 MHz) para prédios grandes onde não dá para depender da rede corporativa — gateway centralizado no topo do edifício.
nota

O sensor eletroquímico de formaldeído tem desgaste natural e exige substituição ou recalibração a cada 2–3 anos. Esse fato é o que motiva o desenho modular da placa — não é detalhe, é decisão de projeto.

Proposta de abordagem

Três etapas, na ordem em que entregam valor.

Não tratamos cada uma como um marco isolado. A instrumentação que escolhemos já antecipa a visualização que viabiliza a decisão. O fim guia o começo.

  1. 01 Instrumentar

    Onde colocar e quantos.

    Mapeamento do escritório por uso e ocupação — salas fechadas, open space, copas. Densidade de sensores e cadência de amostragem proporcionais ao risco e à variação esperada.

    · 1 ponto / sala fechada · 5 min de cadência · Wi-Fi ou LoRaWAN
  2. 02 Tornar visível

    Mapa, série e alerta.

    Três visões integradas: planta do andar com status quase em tempo real, série temporal por sala e feed de alertas com limiares semânticos. Decisão visual antes da decisão analítica.

    · HCHO · CO₂ · PM₂.₅ · termohigrometria
  3. 03 Decidir

    Limiar, ação, integração.

    Limiares de referência (WHO, ASHRAE) viram regras operacionais: alerta para facilities, integração via API com HVAC, evidência consolidada para justificar remediação.

    · HCHO < 0,08 ppm · CO₂ < 1000 ppm
Esquemático · fluxo de dados
01 · EDGE HCHO CO₂ PM amostragem 5 min Wi-Fi · LoRa 915 MHz 02 · GATEWAY topo do edifício MQTT · HTTPS internet 03 · CLOUD IoT λ DB ingestão regras série processamento serverless REST · WS tempo real 04 · PAINEL decisão · facilities

Todo o pipeline cabe em quatro camadas. As decisões de escala — Wi-Fi vs. LoRa, Lambda vs. servidor próprio — entram dentro de cada uma sem mudar a topologia.

Diagrama de instrumentação do edifício
  1. 01 · EDGE
    Dispositivo
    HCHO · CO₂ · PM · amostragem 5 min
    Wi-Fi · LoRa · 915 MHz
  2. 02 · GATEWAY
    Concentrador
    topo do edifício
    MQTT · HTTPS · internet
  3. 03 · CLOUD
    Processamento serverless
    IoT · λ · DB · ingestão · regras · série
    REST · WS · tempo real
  4. 04 · PAINEL
    Decisão · facilities
    KPIs · alertas · série temporal
Proposta de desenvolvimento

Cronograma em fases curtas.

Entrega de valor já na semana 2, com horizonte para virar operação contínua. As datas são referenciais para um piloto de um andar — escala e integração ajustam o cronograma.

  1. 01
    Semanas 1–2

    Instrumentar piloto

    Mapeamento dos pontos críticos, instalação de 6 a 10 sensores, calibração inicial, dashboard básico online.

  2. 02
    Mês 1

    Dado consolidado

    Operação contínua, ajuste de limiares com base na linha de base do prédio, primeiros relatórios para facilities.

  3. 03
    Meses 2–3

    Decisão com evidência

    Correlação ocupação × poluentes, recomendações específicas para zonas críticas, validação cruzada com instrumentos de referência.

  4. 04
    Trimestre 2+

    Integração e escala

    API com HVAC, expansão para outros andares ou edifícios, mudança de foco do diagnóstico (HCHO) para operação contínua de conforto (CO₂, PM, termohigrometria).

Painel demo · interativo

Veja um mockup simplificado
do dashboard.

Mock interativo do painel — KPIs, planta com pontos pulsando, feed de alertas e série temporal das últimas 24 h.

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