Medir CO2 em sala de aula mostra se a ventilação acompanha o número de alunos. Como o ocupante exala CO2, a concentração sobe com a ocupação e cai quando entra ar externo. Em estudo publicado no Ambiente Construído (SciELO, 2026), a concentração chegou a cerca de 1.200 ppm em média no pico de ocupação e caiu para cerca de 500 ppm após a abertura das janelas.
Por que medir CO2 em sala de aula?
CO2 como indicador da renovação do ar
Como a sala produz CO2 pela respiração das pessoas, a concentração interna depende do número de ocupantes, do volume da sala e da troca com o ar externo. Quando a renovação é baixa, o gás se acumula. Quando ela aumenta, a leitura cai. O mesmo estudo mediu a renovação do ar nas duas condições:
| Condição da sala | Renovação do ar (h⁻¹) |
|---|---|
| Janelas fechadas | cerca de 0,4 |
| Janelas parcialmente abertas | cerca de 6,0 |
Essa diferença mostra que a leitura de CO2 responde à troca de ar. Ela também depende do número de alunos e do volume da sala, por isso só se comparam leituras feitas em condições de ocupação semelhantes.
Relação entre ocupação de alunos e acúmulo de CO2
A concentração de CO2 depende do número de alunos, do tempo de permanência e da vazão de ar novo. Em termos simples: quanto mais alunos e mais tempo na sala, maior o acúmulo, a menos que a ventilação compense. Por isso, o pico costuma coincidir com a turma completa, e não com o início da aula.
Para verificar se a ventilação acompanha a ocupação:
- Instale o sensor em ponto central da sala, afastado de portas e janelas.
- Registre a leitura antes da entrada dos alunos e ao longo da aula.
- Anote o número de alunos presentes e o horário de abertura das janelas.
- Compare a curva de CO2 com a entrada da turma. Se a curva sobe e não recua, a ventilação não está acompanhando a ocupação.
Limitações do CO2 como medida de poluentes
O CO2 indica a renovação do ar, mas não mede diretamente todos os poluentes do ambiente, como partículas ou compostos orgânicos voláteis. Além disso, a precisão do sensor importa para a interpretação. Nos testes do estudo, o dispositivo teve correlação de 0,97 com o instrumento de referência e RMSE de 67,4 ppm.
Qual limite de CO2 vale no Brasil?
No Brasil, não há um único teto de CO₂ para salas de aula. Existem dois critérios com bases de cálculo diferentes: o limite absoluto de 1000 ppm da Anvisa, de 2003, e o critério da ABNT NBR 17037, que depende da concentração do ar externo. Confundi-los leva a conclusões erradas sobre uma medição.
Resolução RE/Anvisa nº 9 (2003): teto absoluto de 1000 ppm
A Resolução RE/Anvisa nº 9, de 16/01/2003, fixou o máximo de 1000 ppm de CO₂ em ambientes climatizados. Segundo Legisweb (reprodução do DOU de 20/01/2003), esse valor era usado como indicador de renovação do ar externo. Ou seja, uma concentração acima de 1000 ppm indica ventilação insuficiente para a ocupação. O valor é fixo e não depende do ar lá fora.
Antes de usar esse valor como referência, confirme se a resolução continua em vigor.
ABNT NBR 17037: critério relativo ao ar externo
A ABNT NBR 17037 não fixa um número absoluto. Ela indica que o CO₂ interno não deve exceder a concentração externa em mais de 700 ppm. Para obter o teto, soma-se 700 ppm à concentração externa do momento. Como o valor acompanha o ar exterior, o teto pode variar ao longo do dia e entre locais.
Confirme a edição vigente da ABNT NBR 17037 antes de citá-la.
Referência externa de 420 ppm no estudo
Para converter o critério relativo em número, o estudo publicado em Ambiente Construído (SciELO) (2026) adotou 420 ppm como concentração externa de referência. Com essa base, o teto pela NBR 17037 fica em 420 + 700 = 1120 ppm. Esse cálculo é aritmético e aplica a referência do estudo, não um valor que a norma fixe.
| Critério | Valor | Base de cálculo | Fonte |
|---|---|---|---|
| Anvisa RE nº 9 (2003) | 1000 ppm | Valor absoluto para ambiente climatizado | Legisweb (2003) |
| ABNT NBR 17037 | Externo + 700 ppm | Diferença em relação ao ar externo | Ambiente Construído (SciELO) (2026) |
| Referência externa do estudo | 420 ppm | Concentração externa adotada | Ambiente Construído (SciELO) (2026) |
| Teto derivado com 420 ppm | 1120 ppm | 420 + 700 | Cálculo a partir dos dados acima |
Com a referência de 420 ppm, o teto da NBR 17037 fica 120 ppm acima do limite da Anvisa. No pico de ocupação medido no estudo, a concentração ficou acima dos dois critérios.
NDIR ou sensor barato: qual escolher?
Um sensor NDIR (infravermelho não dispersivo) mede o CO₂ pela absorção infravermelha: o gás absorve luz em faixas específicas do espectro, e quanto mais CO₂ há no caminho óptico, maior a atenuação detectada. A escolha não é, portanto, entre NDIR e sensor barato. O Sensirion SCD41, usado no dispositivo brasileiro Sala de Aula Saudável, é um sensor NDIR fotoacústico de custo reduzido, com precisão nominal de ±50 ppm (Ambiente Construído (SciELO), 2026). O critério real é o desempenho medido do sensor contra uma referência.
Na comparação com o instrumento de referência HOBO MX1102A, o dispositivo apresentou:
| Métrica | Valor | O que indica |
|---|---|---|
| Correlação com a referência | 0,97 | Alta concordância na evolução do CO₂ ao longo do tempo |
| RMSE | 67,4 ppm | Afastamento típico dos valores em relação à referência |
| Precisão nominal (SCD41) | ±50 ppm | Tolerância especificada pelo fabricante do sensor |
As duas métricas medidas respondem perguntas diferentes. A correlação indica se o sensor acompanha as subidas e quedas do CO₂ no mesmo ritmo da referência, mas não indica se os valores absolutos coincidem. O RMSE indica a magnitude do desvio em ppm. Um sensor pode ter correlação alta e ainda apresentar um deslocamento sistemático. Por isso, as duas métricas devem ser lidas em conjunto.
O RMSE de 67,4 ppm é superior à tolerância nominal de ±50 ppm. Como o erro pode vir do sensor ou das condições do ambiente de medição, verifique como o teste foi feito antes de interpretar a diferença. Para uso que exija valores absolutos confiáveis, o desvio observado deve ser considerado no lugar da especificação do fabricante.
Como interpretar a leitura de CO2?
Interpretar um sensor de CO₂ em sala de aula exige observar a curva ao longo do tempo, e não um número isolado. Uma leitura pontual mostra apenas o estado naquele instante. A série temporal mostra se a concentração sobe com a ocupação, se estabiliza e com que velocidade volta a cair. Essas três informações orientam as decisões seguintes.
Leitura de séries temporais ao longo da aula
Registre a concentração em intervalos regulares e identifique três fases no traçado:
- Subida: começa com a chegada dos alunos e acompanha a ocupação. A inclinação mostra o ritmo com que o ar acumula CO₂ exalado pelas pessoas.
- Platô: a curva se estabiliza quando a produção de CO₂ se equilibra com a renovação do ar.
- Queda: ocorre após a saída dos alunos ou quando a renovação aumenta. A velocidade da descida é a medida da renovação.
Compare aulas com ocupação semelhante. Comparar uma turma cheia com uma sala vazia mistura dois efeitos diferentes e impede conclusões sobre a ventilação.
Pico momentâneo ou patamar sustentado?
Um pico momentâneo e um patamar sustentado pedem respostas diferentes:
- Pico momentâneo: elevação breve que retorna ao nível anterior em poucos registros. Costuma coincidir com um evento curto, como a entrada ou saída simultânea de muitos alunos. Em geral não exige ação imediata, mas vale observar se o pico se repete.
- Patamar sustentado: a concentração permanece elevada por um período contínuo, com pouca variação. Indica que a renovação do ar não acompanha a produção de CO₂ e exige investigação.
Antes de classificar uma variação, considere a precisão do instrumento. Diferenças menores que a precisão nominal do sensor não devem ser interpretadas como mudança real.
Cálculo da taxa de renovação a partir do decaimento
Quando a ocupação termina e a produção de CO₂ cai a um nível desprezível, a concentração diminui de forma exponencial. Essa queda permite estimar a taxa de renovação do ar, em trocas por hora (h⁻¹):
- Escolha dois instantes, t₁ e t₂, em um trecho de queda contínua, com concentrações C₁ e C₂ acima da referência externa.
- Anote a concentração externa, Cₑ. O estudo adotou 420 ppm como referência externa (segundo Ambiente Construído (SciELO), 2026).
- Calcule: taxa = ln[(C₁ − Cₑ) ÷ (C₂ − Cₑ)] ÷ (t₂ − t₁), com o intervalo de tempo expresso em horas.
Com uma taxa de 0,4 h⁻¹, a queda é lenta e a curva permanece em platô por longos períodos. Com 6,0 h⁻¹, a concentração recua de forma visível em um intervalo curto. Por isso, a taxa calculada transforma o formato da curva em um indicador objetivo da renovação.
Onde instalar o sensor na sala?
Instale o sensor de CO₂ na zona de respiração dos alunos, ou seja, no ar em que as pessoas sentadas realmente inspiram, e afastado de janelas, portas, aparelhos de ar-condicionado e fontes de calor. Uma leitura só é representativa se o sensor medir a sala e não uma corrente pontual de ar externo ou de um equipamento.
Altura da zona de respiração
O sensor deve ficar na altura dos alunos sentados, em posição representativa da sala (por exemplo, em parede interna ou suporte, longe de portas e janelas). Um sensor montado no teto ou muito acima das cabeças mede uma mistura de ar diferente da que os alunos respiram. Um sensor sobre a mesa do professor, por sua vez, pode representar apenas uma parte da sala. Na prática, a referência é a posição dos ocupantes.
Distância de janelas, portas e ar-condicionado
Esses pontos são as principais fontes de corrente de ar, que deslocam a amostra medida. Um sensor próximo à janela registra a diluição causada pelo ar que entra, e não a exposição real dos alunos.
Afastamento de fontes de calor
Projetores, radiadores e a luz solar direta aquecem o módulo do sensor. Como o mesmo equipamento também mede temperatura e umidade, o aquecimento pode distorcer essas leituras auxiliares. Afaste o sensor desses pontos e evite posicioná-lo onde a radiação solar incida sobre ele.
| Fonte de interferência | Efeito na leitura | Medida prática |
|---|---|---|
| Janelas abertas | Ar externo dilui o CO₂ e a leitura cai artificialmente | Afastar o sensor da janela |
| Portas | Passagem de ar entre corredor e sala altera a amostra | Evitar a parede ao lado da porta |
| Ar-condicionado | Jato de ar desloca a amostra | Não apontar o sensor para a saída de ar |
| Projetores e radiadores | Aquecem o módulo e afetam temperatura e umidade medidas | Manter distância e evitar contato direto |
Antes de fixar o sensor, observe a leitura com a sala ocupada e com a janela aberta e fechada. Se o valor oscilar bruscamente apenas quando uma corrente de ar passa pelo sensor, mude a posição.
O que fazer quando o CO2 sobe?
Quando o CO₂ de uma sala de aula permanece alto durante a aula, a ação imediata é aumentar a troca de ar com o exterior.
Abertura parcial de janelas como ação imediata
A abertura parcial é a medida mais rápida, pois não depende de equipamento instalado.
Na prática, abra as janelas logo ao perceber a subida da leitura, sem esperar o fim da aula. Quando a sala tiver janelas em lados opostos, abri-las ao mesmo tempo favorece a passagem de ar pelo ambiente.
Ventilação mecânica e VMC como alternativa
Quando as janelas não podem ser abertas, por frio, ruído, segurança ou por serem fixas, a ventilação mecânica assume a função de renovar o ar. A VMC (ventilação mecânica controlada) é uma das opções para isso. Vazões e dimensionamento da VMC para salas de aula devem vir do projeto do edifício ou do fabricante do equipamento.
Verifique, no horário de aula, se o equipamento está ligado e se as entradas e saídas de ar não estão obstruídas por móveis, cortinas ou painéis. A leitura do CO₂ antes e depois de ligar o equipamento mostra se ele está reduzindo a concentração.
Protocolo quando o valor persiste
Se a leitura continuar elevada após a primeira ação, siga esta sequência:
- Registre o valor de CO₂ e o horário antes da ação.
- Abra as janelas parcialmente e observe a leitura nos minutos seguintes.
- Confirme a ventilação mecânica: se houver VMC ou exaustão, verifique se está ligada e desobstruída.
- Reduza a ocupação, quando possível, para diminuir a produção de CO₂ por pessoas presentes.
- Repita a leitura após cada ação e anote o resultado.
Se nenhuma das ações provocar queda mensurável, a ventilação pode ser insuficiente, mas também convém verificar a posição e o desempenho do sensor, por exemplo comparando-o com outro instrumento. Em qualquer caso, a solução depende de avaliação técnica do sistema de ventilação. Nesse caso, a solução depende de avaliação técnica do sistema de ventilação.
Quanto custa um monitor confiável?
Um monitor de CO₂ confiável para sala de aula pode custar uma fração do preço de um instrumento de referência. Segundo Ambiente Construído (SciELO, 2026-04-20), o protótipo brasileiro Sala de Aula Saudável custa cerca de US$61, enquanto o instrumento de referência HOBO MX1102A custa cerca de US$650. A diferença é de pouco mais de dez vezes, o que torna mais viável instalar vários pontos de medição na mesma escola.
| Dispositivo | Preço aproximado | Papel no estudo |
|---|---|---|
| Sala de Aula Saudável (protótipo) | cerca de US$61 | Monitor de baixo custo |
| HOBO MX1102A | cerca de US$650 | Instrumento de referência para comparação |
Protótipo Sala de Aula Saudável
O valor de US$61 refere-se ao custo do protótipo de baixo custo. O estudo relata esse valor para o protótipo. Para comparações de mercado, não trate esse número como preço de venda.
Instrumento de referência HOBO MX1102A
O HOBO MX1102A custa cerca de US$650 e foi usado como referência para comparar as leituras do protótipo. Por isso, seu preço representa o investimento em um instrumento de medição de referência, não em um monitor de uso cotidiano.
Faixa de preço de monitores comerciais com NDIR
Para comparar opções, padronize a moeda e verifique se o valor inclui frete e impostos. Compare também a especificação de precisão de cada modelo, já que um preço menor só é vantajoso se a precisão declarada atender ao uso pretendido.
