ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA E GESTÃO DE VISEU
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Browsing ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA E GESTÃO DE VISEU by advisor "Almeida, Ricardo"
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- Análise técnico-económica de soluções com materiais de mudança de fasePublication . Sá, Carlos Miguel Alves; Almeida, RicardoNa Europa, o setor dos edifícios é responsável por 40% de toda a energia primária consumida, no entanto, possui um potencial de poupança muito significativo. A diretiva 2010/31/EU lança o desafio dos edifícios de balanço energético quase nulo e sugere prazos de implementação muito ambiciosos, nomeadamente para os edifícios públicos. Este trabalho tem como objetivo principal avaliar o potencial dos materiais de mudança de fase, enquanto solução construtiva em edifícios escolares, com vista à melhoria do desempenho energético e do conforto dos utilizadores. Atendendo às preocupações contemporâneas pelo aumento da eficiência energética dos edifícios, a correta escolha de materiais e a constituição dos elementos construtivos é crucial para alcançar bons resultados. A introdução de materiais de mudança de fase surge como um meio de melhorar efetivamente o conforto térmico e reduzir os consumos de energia, atuando de forma passiva. A metodologia adotada para o trabalho incluiu, inicialmente, uma cuidada revisão bibliográfica sobre materiais de mudança de fase com aplicação em edifícios, sobre conforto térmico e respetivos indicadores, especialmente os relacionados com a quantificação do sobreaquecimento, e sobre métodos de análise técnico-económica de soluções construtivas. Depois de selecionado um conjunto de soluções construtivas com recurso a materiais de mudança de fase com diferentes temperaturas de fusão e capacidade entálpica, foi criado um modelo de simulação no programa DesignBuilder. O caso de estudo escolhido foi um bloco do edifício principal da Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Viseu. Para a validação do modelo, foi criado um ficheiro climático real e os resultados da respetiva simulação foram comparados com as medições da temperatura do ar ao longo de um período de três semanas. A comparação dos dois registos, medição e simulação, conduziu a um CVRMSE de 5,57%, validando-se, assim, o modelo de simulação. A avaliação das soluções construtivas incluiu dois cenários de simulação:1) análise com sistema de AVAC; 2) análise sem sistema de arrefecimento. Foram analisados os resultados em duas salas de aula, uma no piso térreo e outra no 1º piso, com igual orientação e condições fronteira. De cada um dos cenários, foram selecionadas para uma análise mais detalhada as cinco soluções que apresentaram melhores resultados. O objetivo desta análise incidiu sobre o estudo do efeito dos PCM’s quer na redução do pico de consumo e respetivo deslocamento temporal, quer na eficiência dos ciclos de carga e descarga, quando não existe arrefecimento mecânico. A análise económica foi realizada através da determinação do período de retorno atualizado, para três cenários económicos distintos. Os resultados mostraram que a seleção de uma única solução não é uma tarefa fácil. Desde logo, observaram-se diferenças muito relevantes entre a sala do piso térreo e a do 1º piso, implicando a escolha de soluções distintas. Adicionalmente, a performance das soluções também varia de acordo com o critério/indicador adotado para a sua avaliação.
- Aplicação do Método de Monte Carlo ao estudo da influência dos dados de entrada na simulação energética de edifícios escolaresPublication . Gomes, Carlos Manuel Amaral; Almeida, RicardoO presente trabalho tem como principal objetivo a aplicação do método de Monte Carlo ao estudo da influência dos dados de entrada na simulação energética de edifícios escolares. Pretende-se perceber como se comporta a energia das salas de aula perante a variabilidade dos parâmetros de entrada. Para tal, foram definidos alguns dados de entrada da simulação como variáveis aleatórias com uma determinada média e desvio padrão e com distribuição normal. As variáveis escolhidas para este caso de estudo foram a densidade de pessoas, o metabolismo, a ventilação (considerando dois cenários distintos), a iluminação e a condutibilidade térmica do reboco interior e da cobertura. Os valores das amostras das variáveis de estudo foram obtidos aleatoriamente, através do método de Monte Carlo. Este método consiste em gerar valores aleatórios, assumindo uma determinada distribuição de probabilidade, criando vários cenários para essas variáveis. De forma a melhorar a eficiência do procedimento foi utilizado o método Hipercubo Latino. Foram geradas amostras de 25, 50, 100, 200 e 500 valores aleatórios para todas as varáveis de estudo com o objetivo de permitir efetuar uma análise de sensibilidade relativamente à exatidão e, consequentemente, ao número de casos necessários em estudos desta natureza. Depois das amostras serem geradas foram criados os respetivos ficheiros de dados e efetuadas as simulações utilizando o programa de simulação térmica e energética EnergyPlus. Todo o procedimento foi automatizado com recurso a macros programadas em Excel. Os resultados obtidos nas várias simulações foram analisados estatisticamente e tratados segundo uma análise descritiva. Foi efetuada uma análise às necessidades energéticas das salas de aula numa base mensal e relativamente ao total anual. Verificou-se que, dos parâmetros estudados, o que mais influencia as necessidades energéticas de aquecimento das salas de aula é a ventilação, concluindo-se que existe uma forte correlação linear entre ambos os parâmetros.
- Avaliação de Estratégias de Rebilitação de Edifícios com Interesse PatrimonialPublication . Soares, Mónica Alexandra; Almeida, RicardoO investimento em reabilitação urbana e eficiência energética é uma aposta clara da União Europeia, que, embora visível, em Portugal ainda não assumiu a expressão de outros países. Vários fatores contribuem para este desajuste, nomeadamente a complexidade legislativa, pensada num contexto de construção nova e cuja adaptação à reabilitação nem sempre é simples, e a falta de informação técnica sobre os processos construtivos e os materiais tradicionais. Este trabalho aborda esta temática, discutindo as dificuldades inerentes à melhoria da eficiência energética em contexto de reabilitação e usando um caso de estudo de um edifício situado no centro histórico de Viseu para ilustrar uma possível metodologia de trabalho com vista à melhoria do seu desempenho energético. Foi utilizado o programa DesignBuilder para desenvolver um modelo de simulação energética em regime transiente. Após a caraterização do desempenho atual do edifício, foi realizada uma análise de sensibilidade, testando-se a eficácia de diferentes estratégias de reabilitação a partir da aplicação de uma Análise do Custo de Ciclo de Vida.
- Avaliação do conforto térmico em salas de aulaPublication . Coelho, Daniel António Soares; Almeida, RicardoOs edifícios escolares desempenham, hoje em dia, um papel importante na sociedade, constituindo um dos fundamentos do desenvolvimento cívico e intelectual das crianças, jovens e adolescentes. Tanto os jardins-de-infância, que albergam a educação pré-escolar, como as escolas, são espaços que necessitam de atenção especial na conservação do bem-estar e saúde dos seus alunos, permitindo que estes mantenham um elevado desempenho na sua aprendizagem. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar as condições interiores de conforto térmico, de salas de aula e salas de biblioteca, de algumas escolas do centro urbano de Viseu, aplicando para tal, os modelos sugeridos pelas normas mais usadas atualmente a nível internacional e o modelo desenvolvido a nível nacional pelo LNEC. Nesse sentido foram realizadas duas campanhas de estudos de campo a edifícios da préescola, do 1º ciclo e do ensino superior, onde foram avaliados os parâmetros ambientais que influenciam diretamente o conforto térmico através de medições e as perceções dos ocupantes através de inquéritos elaborados para o efeito. Finalizadas as campanhas foram analisadas as perceções térmicas dos alunos, assim como os resultados dos parâmetros registados utilizando a abordagem analítica. Todo este processo não poderia ser realizado sem antes corrigir o valor da taxa de metabolismo de adultos para crianças. Por fim foram realizadas as avaliações de cada sala seguindo os princípios das abordagens analítica e adaptativa. Verificou-se que o modelo que se fundamenta nos princípios da primeira abordagem é mais exigente do que os modelos que seguem os princípios da segunda. Globalmente, na comparação entre campanhas, verificaram-se melhores resultados na segunda, evidenciando de forma generalizada maior capacidade por parte das salas em garantir conforto térmico nas épocas de meia-estação.
- Avaliação do desempenho de argamassas com incorporação de resíduosPublication . Marques, Luís Filipe de Almeida; Almeida, Ricardo; Silva, P. CosteiraAs crescentes preocupações relacionadas com a sustentabilidade do edificado ao longo do seu ciclo de vida condicionam cada vez mais a escolha e seleção dos materiais e sistemas para a construção e reabilitação de edifícios. O reaproveitamento de resíduos provenientes de várias indústrias deve ser assumido como uma aposta estratégica do setor dos materiais de construção, existindo já registos de vários casos de sucesso relacionados com a incorporação de resíduos em argamassas, betões e materiais para pavimentação. Este trabalho pretende avaliar a viabilidade da incorporação de resíduos provenientes de indústrias da região em argamassas de colagem e de reboco, substituindo-os parcialmente pelo ligante da argamassa, minimizando os seus custos de produção e o impacto ambiental provocado pela produção de cimento. Confecionaram-se, ainda, argamassas tradicionais sem incorporação de resíduos e argamassas industrializadas, permitindo uma análise comparativa dos resultados. Globalmente, na comparação de resultados, verificou-se que a incorporação de cinzas de biomassa e lamas de cal nas argamassas, apesar de reduzirem as suas resistências mecânicas, fizeram aumentar a tensão de arrancamento por tração nas misturas.
- Avaliação do desempenho higrotérmico de ginásios: qualidade do ambiente interior e risco de condensaçãoPublication . Santos, Mariana Isabel Almeida; Almeida, RicardoA preocupação com o bom funcionamento térmico dos edifícios tem vindo a tornar-se cada vez mais importante, levando a um maior interesse no estudo do conforto térmico de todo o tipo de espaços, habitações, salas de aula, bibliotecas. No entanto, os estudos deste tipo de matéria em ginásios, onde a atividade metabólica é muito elevada, ainda não são muito comuns. Nesta dissertação foi realizada uma campanha de monitorização do ambiente interior em três ginásios da região de Viseu. Esta campanha decorreu entre janeiro e maio de 2015, tendo sido medido em contínuo os seguintes parâmetros: temperatura do ar, humidade relativa e concentração de dióxido de carbono (CO2). Esta informação foi utilizada para avaliar o conforto térmico através de duas metodologias: o método proposto pela ASHRAE e o método da norma EN 15251. Foi ainda estimada a percentagem de insatisfeitos em função da concentração de CO2 segundo o estipulado na norma ASTM D6245. Num dos casos de estudo foi efetuado um inquérito aos utilizadores para aferir a sua perceção relativamente ao conforto higrotérmico e à qualidade do ar interior. Paralelamente, num dos casos de estudo, foi desenvolvido um trabalho para avaliar o risco de condensação e de desenvolvimento de fungos e bolores. Para tal, registou-se em contínuo a temperatura superficial em seis zonas distintas. O risco de condensação foi avaliado segundo dois critérios e o de desenvolvimento de fungos e bolores foi avaliado através da metodologia assente na utilização de isopletas. Foi ainda utilizado o programa WUFI-Bio.
- Estudo do desempenho de betões com incorporação de agregados finos provenientes de resíduos industriaisPublication . Lourenço, Cristina Sofia Coelho; Silva, Paulo Alexandre Silveira Costeira Marques; Almeida, RicardoA crescente preocupação relacionada com a sustentabilidade ambiental e o risco de esgotamento de recursos naturais, tem levado à necessidade de encontrar novos materiais e novas técnicas construtivas. Nesse pressuposto, o presente trabalho tem como principal objetivo avaliar a viabilidade de utilização de resíduos provenientes de indústrias da região (lamas de cal e cinzas de biomassa) em produção de betões que possam vir a ser utilizados na construção civil. Neste sentido, desenvolveu-se uma campanha experimental com o intuito de comparar desempenho de sete tipos diferentes de betões: um de referência e seis com taxas de substituição de 20, 50 e 100% de agregados finos naturais por cinzas de biomassa e lamas de cal. A composição dos diferentes betões foi determinada pelo método de Faury, cumprindo-se as exigências na norma NP EN 206-1. O desempenho dos betões foi avaliado através da análise dos resultados de ensaios sobre o betão fresco (consistência, massa volúmica e teor de ar) e sobre o betão endurecido (massa volúmica, resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, absorção de água por capilaridade e absorção de água por imersão). No presente trabalho, procedeu-se, também, à realização de ensaios químicos aos betões produzidos (lixiviação). No final do trabalho é feita uma discussão dos resultados experimentais e são evidenciadas as principais conclusões deste estudo.
- Termografia na avaliação do desempenho higrotérmico de edifícios - análises de sensibilidadePublication . Soares, Tânia Cristina Rodrigues; Almeida, RicardoA crescente utilização da termografia de infravermelhos na construção civil está intrinsecamente relacionada com o facto de se tratar de um ensaio não destrutivo, permitindolhe apresentar-se como uma ótima ferramenta de diagnóstico, utilizada na manutenção e na reabilitação, possibilitando desenvolver estudos relacionados com o desempenho térmico dos elementos construtivos, assim como identificar anomalias construtivas e áreas degradadas. Neste trabalho abordam-se os princípios fundamentais da termografia de infravermelhos, os seus procedimentos, as suas principais vantagens e desvantagens, bem como as suas aplicações em diversas áreas, assim como os principais fatores que influenciam as medições aquando da utilização desta técnica. A elaboração desta dissertação incidiu essencialmente na realização de duas campanhas experimentais, uma com o intuito de avaliar o processo de secagem e outra com o intuito de efetuar uma análise de sensibilidade. A avaliação do processo de secagem consistiu na utilização da câmara termográfica e do humidímetro, para monitorizar a evolução da secagem de quatro fachadas de um edifício, recorrendo à captação de termogramas “dinâmicos” e ao registo de leituras efetuadas com o humidímetro, ao longo de cinco períodos do dia, durante seis dias. Os resultados termográficos foram comparados com os do humidímetro, permitindo avaliar qualitativamente a evolução da secagem dos elementos construtivos. A análise de sensibilidade consistiu na utilização de três equipamentos de medição de temperaturas superficiais, sendo eles a câmara termográfica, o termómetro de infravermelhos e termopares do tipo T, com o objetivo de comparar o valor de temperatura por eles obtidos quando sujeitos a diferentes condições de ensaio.