Surto de COVID-19 no prédio de Santander: o papel da ventilação

A noção de que a casa é um lugar seguro moldou grande parte da forma como as pessoas reagiram à COVID-19. A lógica parecia simples: fechar a porta, evitar multidões e o risco diminuía.

No entanto, um surto pouco habitual em Espanha veio pôr essa certeza em causa e levou os cientistas a olhar para algo que quase toda a gente ignora: o ar que circula dentro das paredes.

No verão de 2020, Santander tinha praticamente eliminado os casos de COVID-19 e a vida começava a recuperar alguma normalidade. Foi então que, num prédio residencial de sete andares, surgiram infeções de forma repentina: em poucos dias, quinze residentes de quatro apartamentos tiveram testes positivos.

À primeira vista, a distribuição dos casos não batia certo. As casas não eram contíguas nem ficavam lado a lado. Em vez disso, estavam empilhadas na vertical - e cada apartamento com infeções encontrava-se diretamente por cima ou por baixo de outro.

Esse alinhamento estranho apontava para uma ligação escondida. Não era uma cadeia social; era uma ligação do próprio edifício.

Um padrão preciso de casos de COVID-19

O engenheiro residente David Higuera foi dos primeiros a detetar a regularidade. Ele e a mulher testaram positivo.

Pouco depois, aconteceu o mesmo a vizinhos na mesma “linha” vertical de apartamentos. Os casos iam surgindo acima e abaixo, como uma coluna bem definida.

“Eu sabia que, se aquilo que eu e a minha mulher suspeitávamos estivesse a acontecer, isso poderia ter implicações científicas significativas para a saúde pública”, disse Higuera.

Não se tratava de uma disseminação aleatória. O trajeto parecia mais consistente com movimentos de ar do que com contactos entre pessoas.

Um design antigo perante um vírus novo

O edifício era de 1969, anterior às normas modernas de ventilação em Espanha. Cada apartamento tinha uma pequena saída de ar na casa de banho ligada a uma conduta vertical comum.

Essa conduta estendia-se do piso inferior até ao telhado e funcionava por convecção natural: como o ar quente sobe, o sistema permitia que o ar se deslocasse para cima e saísse do prédio.

À primeira vista, parecia uma solução simples e eficiente. Mas, na prática, criava um corredor de ar partilhado entre habitações.

Além disso, a circulação de ar no interior de edifícios não é estável: muda com a temperatura, o estado do tempo e as atividades do dia a dia. Abrir uma janela ou ligar uma ventoinha pode alterar a pressão num compartimento.

Quando a pressão baixa, o sentido do fluxo pode inverter-se. Em vez de o ar sair, pode entrar.

Neste prédio, isso significava que o ar de um apartamento podia passar para outro através da saída de ar da casa de banho.

Pistas num apartamento vazio

A equipa de investigação analisou a dinâmica do ar ao detalhe. Foram acompanhadas variações de pressão, velocidade do ar e níveis de dióxido de carbono - um indicador associado à respiração humana.

Num dos testes, mediram um apartamento vazio, onde seria expectável haver muito pouco dióxido de carbono. Porém, ao longo do dia, os valores foram aumentando.

“Era como se houvesse um fantasma na divisão”, afirmou Higuera.

O ar não estava a entrar do exterior; estava a chegar de outros apartamentos.

O vírus espalhou-se através das aberturas de ventilação

Em certas condições, a inversão do fluxo tornava-se intensa. Quando um exaustor de cozinha funcionava na potência máxima, o ar passava a entrar pela saída de ar da casa de banho em vez de ser expelido.

Esse fluxo inverso atingia cerca de 42 litros por segundo. Com o ar entravam também partículas provenientes de outras casas, incluindo aerossóis capazes de transportar o vírus.

O desenho do prédio permitia circulação em ambos os sentidos - e isso abria a possibilidade de a infeção se deslocar verticalmente.

Para confirmar as observações, os investigadores recorreram a modelos computacionais. Um modelo recriava a circulação de ar entre duas casas de banho sobrepostas; outro simulava o edifício inteiro.

Os resultados coincidiram com as medições reais: o ar de um apartamento inferior podia subir pela conduta e entrar num apartamento superior. O mesmo mecanismo também podia ocorrer no sentido inverso.

A equipa utilizou ainda modelos de infeção para estimar o risco. Em vários cenários, a probabilidade de infeção aumentava para valores acima de limites considerados seguros.

O papel dos exaustores de cozinha

Uma das conclusões inesperadas envolveu os exaustores de cozinha. Estes aparelhos removem ar do interior, mas também geram pressão negativa.

Quando alguém ligava a hotte, esta “puxava” ar da conduta comum. Se esse ar tivesse partículas virais, acabava por entrar no apartamento.

As ventoinhas da casa de banho podiam produzir um efeito semelhante, ao empurrar ar contaminado para outros pisos.

Assim, ações banais - cozinhar ou ventilar uma casa de banho - podiam, sem intenção, contribuir para a propagação.

Apartamentos que se mantiveram seguros

Nem todas as habitações do edifício registaram infeções. Alguns apartamentos, apesar de estarem ligados à mesma conduta, tinham pequenas alterações.

Três apartamentos possuíam ventoinhas de extração com válvulas unidirecionais. Essas válvulas deixavam o ar sair, mas impediam a entrada.

Outro apartamento tinha a abertura completamente selada. Em nenhum destes casos houve registo de COVID-19.

Este contraste reforçou de forma clara a hipótese de que o fluxo de ar esteve na origem do surto.

Prova genética da transmissão

Os cientistas analisaram também o vírus. As amostras recolhidas aos residentes infetados apresentavam padrões genéticos praticamente idênticos.

Ao mesmo tempo, eram diferentes de outros casos na cidade naquela fase, o que confirmou que a transmissão ocorreu dentro do edifício e não a partir de fontes externas.

O surto seguiu uma única cadeia de transmissão através de apartamentos ligados.

Implicações mais amplas do estudo

Este episódio não é um caso isolado. Situações semelhantes já tinham sido observadas em surtos anteriores.

Em 2003, o SARS propagou-se num complexo habitacional em Hong Kong. Em Seul e noutras cidades, a transmissão vertical voltou a ser identificada durante a COVID-19.

Muitos edifícios mais antigos continuam a usar condutas de ventilação partilhadas. Estes sistemas foram pensados para eficiência, não para controlo de infeções.

“Embora este seja um design de edifício especial mais comum em Espanha, ilustra uma preocupação mais ampla: mesmo que esteja longe da fonte, se o seu ar estiver ligado, ainda pode adoecer”, disse Shelly Miller, primeira autora do estudo, da University of Colorado Boulder.

“Isto pode acontecer num edifício multifamiliar através das condutas, num hotel entre o corredor e os quartos que dão para esse corredor, em edifícios de escritórios entre gabinetes ou num navio de cruzeiro.”

Uma correção de engenharia simples

A solução revelou-se surpreendentemente simples: instalar uma pequena ventoinha de extração com válvula unidirecional pode bloquear a inversão do fluxo.

A válvula impede a entrada de ar quando a ventoinha está desligada. Quando está a funcionar, expulsa o ar de forma segura.

Outra medida passa por garantir entrada de ar fresco enquanto se utilizam exaustores de cozinha. Abrir uma janela pode equilibrar a pressão e reduzir a probabilidade de aspirar ar de outros apartamentos.

Repensar a segurança dos edifícios

Este surto obriga a rever a ideia de segurança em espaços interiores. Paredes e portas nem sempre isolam o ar: existem percursos ocultos que podem ligar áreas de formas inesperadas.

As inspeções aos edifícios precisam de avaliar com mais atenção os sistemas de circulação de ar. Condutas partilhadas, tubagens e cavidades podem funcionar como canais para partículas transportadas pelo ar.

Em Santander, uma simples conduta de ventilação transformou-se na ligação entre casas. E mostrou que uma infeção pode deslocar-se dentro de um prédio de maneiras que raramente entram na equação das pessoas.