Eficiência energética em edifícios de serviços

A eficiência energética em edifícios tem sido alvo de grandes desenvolvimentos nos últimos anos devido à crescente atenção dada a esta temática, motivada entre outros factores, por razões económicas de redução de custos e maior consciência da comunidade sobre a limitação das fontes energéticas convencionais. Têm-se realizado esforços relativamente à procura de soluções em tornar os edifícios mais eficientes do ponto de vista energético, desde a fase de concepção, de execução (com aplicação de novos materiais mais sustentáveis), das técnicas construtivas e do desenvolvimento e aplicação de tecnologias inovadoras ligadas às energias renováveis. Na presente dissertação aborda-se esta temática com especial enfoque nos edifícios de serviços. Procura-se caracterizar o estado actual da eficiência energética em Portugal, tendo como suporte a análise da dependência energética, a estratégia nacional delineada para a energia e a transposição de Directivas Europeias para a legislação nacional e a sua aplicação. Foi objecto de estudo o programa levado a cabo por um grande grupo empresarial português, no âmbito da aplicabilidade da actual legislação em vigor, aos seus edifícios, culminando num caso de estudo de um grande edifício de serviços com o objectivo de proceder à sua certificação energética. As últimas tendências relativamente à melhoria da eficiência energética nos edifícios também foram abordadas, com especial atenção aos sistemas de gestão energética, bem como aos NZEB (Nearly Zero Energy Buildings), em linha com a recente imposição legislativa pela União Europeia, em que todos os edifícios novos até ao final de 2020 devem enquadrar-se neste conceito.

Análise dinâmica de uma estrutura: estudo numérico e experimental

Com o presente trabalho pretende-se estudar e compreender o comportamento dinâmico de estruturas de engenharia civil, de forma a permitir a elaboração de algumas metodologias para o estudo e análise de problemas de dinâmica de estruturas. Apresenta-se uma revisão dos principais fundamentos da modelação matemática do comportamento dinâmico, com o estudo de sistemas de 1 grau de liberdade e posterior generalização para sistemas de múltiplos graus de liberdade. Apresentam-se também as formulações para análises de identificação modal no domínio do tempo e no domínio da frequência. Atendendo que a resolução do problema dinâmico deve cumprir duas etapas: integração no Espaço, e integração no tempo. Para a 1a etapa abordam-se os fundamentos dos métodos numéricos de integração no espaço (em particular, o método dos elementos finitos) com vista á implementação da sua formulação na ferramenta computacional freeFEM++. Para a 2a etapa abordam-se os métodos numéricos de integração no domínio do tempo (em particular, o método de Newmark), de forma a determinar a resposta de uma estrutura quando submetida a acções dinâmicas. Adicionalmente são introduzidos alguns conceitos essenciais ao estudo de resultados experimentais obtidos através da realização de ensaios de vibrações. Por último, estuda-se um modelo físico de um edifício de dois pisos, com base na análise de resultados de um ensaio de vibração ambiental e no desenvolvimento de dois modelos numéricos (em freeFEM++ e em SAP2000) para comparação e análise dos resultados obtidos e validação da ferramenta computacional desenvolvida. Após a calibração dos modelos numéricos aos resultados obtidos experimentalmente, procede-se a uma análise dinâmica dos modelos numéricos sujeitos a uma acção sísmica, com a posterior comparação e análise de resultados obtidos.

Projecto climatização e ventilação: unidade de saúde familiar

Nesta Tese Final de Mestrado vai ser desenvolvido um projecto de climatização, ventilação e ar condicionado (AVAC) de um edifício do tipo Hospitalar, sem internamento, designado por “Unidade de Saúde Familiar”, com o objectivo de se discutirem os conceitos teóricos e práticos em todos os aspectos que fazem parte integrante de um projecto deste tipo. A Tese Final de Mestrado baseia-se num sistema hidráulico centralizado a 4 tubos, ao longo da qual se irão dimensionar e seleccionar todos os equipamentos necessários para manter a temperatura ambiente dentro dos limites de conforto e limitar os níveis de ruído e a qualidade do ar interior dentro de valores regulamentares, sempre dentro de parâmetros económicos sustentáveis. Ao elaborar esta Tese Final de Mestrado procurou-se seguir critérios e concepções que garantam a obtenção de elevados níveis de qualidade, tendo presente a preocupação de assegurar uma condução fiável, económica e simples da instalação. Procurou-se também seguir uma rigorosa definição de conceitos e parâmetros reguladores do projecto ao nível de qualidade dos equipamentos e das exigências de montagem face à legislação e regulamentação vigentes DL 78/2006 de 4 de Abril – Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios, RSECE – Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (DL. nº 79/2006), RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (DL. nº 80/2006), DL 9/2007, de 13 de Janeiro – Regulamento Geral sobre o Ruído.

Aeroporto internacional de Nacala: ensaios para controlo de terraplenagens e fundações

O presente Trabalho Final de Mestrado relata a experiência profissional e pessoal vivida ao longo de 6 meses de estágio na obra do Aeroporto Internacional de Nacala, Moçambique, a cargo da Construtora Norberto Odebrecht. Neste relatório, descreve-se o enquadramento do estágio numa cultura tipicamente africana, mas com grande influência lusófona, analisando indicadores económicos, sociais e demográficos e descrevendo a relação histórica e contemporânea com Portugal, nomeadamente no setor da Engenharia Civil. Naturalmente, o maior destaque é dado à situação atual de Moçambique, enquanto país independente, detentor de uma incrível riqueza cultural e natural e com possibilidade de construir um futuro brilhante. Foi precisamente numa perspetiva de futuro e de desenvolvimento económico e social que o governo moçambicano lançou um projeto de modernização da rede de transportes, onde se inclui a ampliação e requalificação de diversos aeroportos do país. Entre estes, o Aeroporto Internacional de Nacala representa uma esperança de evolução da zona norte de Moçambique, onde reside grande parte da população. Ao longo do estágio foram desempenhadas diversas atividades na área da Engenharia Civil, tanto em equipas de planeamento como em equipas de produção. Entre as atividades mais relevantes contam-se a programação de obra, as medições e orçamentação, os ensaios para controlo de terraplenagens e o acompanhamento da construção das fundações do Terminal de Passageiros. Além de relatar as experiências vividas, o presente documento procura relacionar os ensaios de controlo de terraplenagens dos terrenos de fundação do Aeroporto Internacional de Nacala, com as ações e tomadas de decisão em obra. Foca-se essencialmente na pertinência dos ensaios realizados e no controlo de qualidade da obra. O mesmo exercício foi realizado para a construção das fundações do edifício do Terminal de Passageiros, acompanhando a implantação no terreno, a montagem das armaduras e a betonagem das sapatas. Por fim, apresentam-se perspetivas quanto ao desenvolvimento da obra em curso e quanto ao futuro da colaboração com a Construtora Norberto Odebrecht.

Otimização de um sistema de "Free-Cooling" de uma instalação de climatização: incluindo a definição de um algoritmo de controlo de funcionamento

A utilização de equipamentos de climatização é cada vez mais frequente, e surgem novas tecnologias para aumentar a eficiência do processo, e neste caso, a opção da instalação de um sistema de Unidade de Tratamento de Ar com Economizador é a fundamental temática deste trabalho de dissertação. O “Free-Cooling” baseia-se na utilização total ou parcial do ar exterior para proceder à climatização de um espaço, quando se verificam as condições ótimas para o processo, e quando o sistema apresenta um controlador que permita gerir a abertura dos registos face à temperatura exterior e interior medida. A análise das condições exteriores e interiores é fundamental para dimensionar um Economizador. É necessário determinar o tipo de clima do local para fazer a seleção do tipo de controlo do processo, e recolher também, o perfil de temperaturas exterior para justificar a utilização de “Free-Cooling” no local. A determinação das condições interiores como a quantificação da utilização da iluminação, ocupação e equipamentos, é necessária para determinar a potência das baterias de arrefecimento ou aquecimento, e no caso de ser utilizado “Free-Cooling”, determinar o caudal de ar exterior a insuflar. O balanço térmico das instalações explicita todas as cargas influentes no edifício, e permite quantificar a potência necessária para climatização. Depois, adicionando o Economizador no sistema e comparando os dois sistemas, verifica-se a redução dos custos de utilização da bateria de arrefecimento. O desenvolvimento de um algoritmo de controlo é fundamental para garantir a eficiência do Economizador, onde o controlo dos registos de admissão e retorno de ar é obrigatoriamente relacionado com a leitura dos sensores de temperatura exterior e interior. A quantidade de ar novo insuflado no espaço depende, por fim, da relação entre a carga sensível do local e a diferença de temperatura lida entre os dois sensores.

Projecto de AVAC para um clube desportivo com piscina coberta

Pretende-se apresentar um trabalho académico, baseado num estabelecimento existente e com possibilidade de aplicação prática, procurando remodelar os sistemas AVAC de um ginásio com piscina coberta. Quando um edifício é novo, é possível desenvolver, mais facilmente, soluções com o apoio de outras especialidades, nomeadamente as de arquitetura e de estrutura, sendo em geral mais fácil adaptar a futura instalação ao sistema AVAC que se pretende projetar. Conceber uma nova instalação AVAC num local já existente, condicionada à mínima alteração possível de arquitetura e de estrutura é um processo mais complexo, sendo por vezes preferível abdicar dessas componentes arquitetónicas e estruturais existentes em prol de uma nova solução. Com este estudo não se pretende focar a parte arquitetónica do estabelecimento. Convém no entanto, dar atenção a esse aspeto, não descurando, por exemplo, os efeitos negativos a nível estético que uma futura instalação instalação AVAC possa vir a provocar. Sublinha-se, que o objectivo deste estudo é a apresentação de uma solução AVAC num estabelecimento real existente. Na elaboração deste projeto foi tida em consideração a aplicação dos requisitos dispostos nos seguintes regulamentos: - DL n.º 78/2006 de 4 de Abril; - DL n.º 79/2006 de 4 de Abril - DL n.º 80/2006 de 4 de Abril Em suma, pretende-se assegurar as condições de conforto e da qualidade do ar interior do edifício, sem gastos excessivos de energia e, simultaneamente, garantir a inexistência de patologias que possam diminuir a durabilidade e desempenho térmico dos elementos da envolvente do edifício.

Acção do vento em edifícios altos

A acção do vento é um dos factores mais importantes a considerar na análise do comportamento de estruturas de grandes dimensões e elevada flexibilidade. Numa construção, a eficácia, a segurança e os custos da construção, são factores que estão directamente relacionados com a exactidão dos cálculos do projecto, devendo a acção do vento ser objecto de uma avaliação detalhada. O quadro de Países da Comunidade Europeia criou o eurocódigo (procedimento simplificado e determinístico) que é aplicado a todos os Países membro. Em edíficios, cuja altura supere em duas vezes o valor da largura, o código sugere a divisão da altura do edifício em três zonas, sendo a zona central subdividida em bandas. O código não define o número de bandas, ou as respetivas alturas, a considerar para a realização do cálculo da zona central. Pretende-se com este trabalho contribuir para o esclarecimento do número e dimensão dessas bandas horizontais (hstrip), a adoptar no cálculo. Como objecto do estudo são utilizados edifícios, com diferentes alturas, geometrias e características estruturais. Como ferramenta é utilizada a metodologia do código, tendo sido elaborada uma folha de cálculo para o processamento de dados. Conseguiu-se assim representar o perfil do desvio percentual em relação ao valor óptimo, em função do número de faixas horizontais pretendido para realizar cálculo.

Critérios e parâmetros relevantes para a execução de um plano de manutenção: aplicação a caso de estudo

Atualmente, o financiamento disponível para o investimento na realização de grandes obras tende a ser escasso. Por esse motivo, numa altura em que a crise económica parece estar instalada, não só em Portugal, mas também na Europa, a manutenção surge como uma boa alternativa no prolongamento do período de vida útil dos edifícios. Para a realização de um trabalho onde se pretende otimizar a necessidade da realização de intervenções, com os seus custos, é importante definir uma estratégia adequada e eficiente. Para além desse aspeto, deve ser estabelecida a execução de todas as etapas, através de procedimentos adequados e objetivos, que durante a execução de um plano de manutenção definem o sucesso das operações. Ao elaborar um plano de manutenção é importante conhecer os fatores e aspetos que condicionam o seu desenvolvimento. Cada edifício tem caraterísticas e propriedades próprias, definidas pelos materiais e soluções construtivas constituintes que, quando associadas às condições da envolvente e ao tipo de utilizadores, permitem fazer uma correlação a partir da qual é possível determinar as melhores condições sobre as quais deve ser implementado o plano de manutenção. É o conhecimento e análise destes parâmetros que determinam o modo de atuação e a periodicidade das intervenções. Neste âmbito é feita a aplicação dos conhecimentos adquiridos ao longo do desenvolvimento deste trabalho, com a realização de um plano de manutenção de uma cobertura de um edifício.

Segurança e sinalização na vizinhança de áreas escolares: estudos de casos em Santarém

A vizinhança viária dos estabelecimentos escolares constitui-se como um local de concentração de peões e de ciclistas, cuja movimentação conflitua com os veículos automóveis, quer sejam de natureza particular ou pública. O ambiente urbano em que se localiza o edifício escolar, a natureza da rede viária que lhe serve de acesso, a faixa etária e o número de alunos que a frequentam, são fatores que são determinantes no estudo de soluções que induzam e estimulem os comportamentos em segurança de todos os intervenientes, nomeadamente os escolares e os condutores. Com efeito, escolas em ambiente urbano requerem o estudo de composições viárias diferentes das localizadas em ambiente rural, da mesma forma que estabelecimentos do Ensino Básico ou Secundário apresentam comportamentos de utentes perfeitamente distintos. O planeamento inadequado e a dinâmica do crescimento e da transformação das cidades são alguns dos fatores que ao longo dos anos se traduziram em impactos muitas vezes negativos na segurança e fluidez do tráfego junto às escolas, resultados que deveriam representar a prioridade dos órgãos de trânsito nacionais e municipais. Alguns países do mundo e algumas cidades da Europa têm entretanto investido na implementação de várias medidas para mitigar os referidos impactes. Aproveitando-se como referência as melhores práticas sobre a temática segurança viária e os casos de sucesso desenvolvidos, pretendeu-se com este trabalho elaborar uma proposta de projeto para dois estabelecimentos de ensino da cidade de Santarém. Os resultados da análise prévia às condições particulares de segurança existentes e a comparação com outros estabelecimentos localizados na zona urbana da cidade, foram determinantes para esta escolha. Com base nos dados obtidos e nas características dos tráfegos pedonal e viário, são apresentadas duas soluções distintas que poderão ser genericamente aplicadas em situações similares, dada a impossibilidade de se estudarem soluções tipo que não resultariam, face à complexidade e diversidade das variáveis envolvidas.

Acompanhamento da construção do Hotel Porto Bay Liberdade, em Lisboa

Este relatório apresenta-se como Trabalho Final de Mestrado, realizado no âmbito do Mestrado em Engenharia Civil, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa e tem como objetivo expor as atividades desenvolvidas durante o estágio curricular. O estágio, de 4 meses de duração, iniciado em Julho de 2012, foi realizado na empresa Porto Bay Hotels & Resorts, onde o estagiário integrou a equipa de fiscalização, para a construção do Hotel Porto Bay Liberdade A obra localiza-se na Rua Rosa Araújo do n.º 4 ao n.º 10, em Lisboa, sendo o Hotel constituído por 7 pisos acima da cota de soleira e 4 pisos enterrados. No início do estágio a obra encontrava-se na fase inicial, desta forma procedeu-se à análise de propostas para a empreitada, à montagem do estaleiro, à contenção e recalçamento das paredes de fachada do edifício existente e à demolição parcial do mesmo. Durante o estágio, o aluno desenvolveu diversas atividades de fiscalização por parte do dono de obra, tais como a análise e comparação de propostas para a empreitada, o acompanhamento e controlo de execução, a aprovação e verificação de materiais, o controlo de custos e planeamento, as consultas e contactos entre todos os intervenientes da obra, com o objetivo de resolução de incompatibilidades de projeto e alterações. O estágio permitiu a consolidação dos conhecimentos adquiridos ao longo do percurso académico, através do contacto direto com a obra e o acompanhamento dos vários processos construtivos empregues na mesma, assim como, a compreensão do relacionamento das diversas entidades envolvidas na obra.

Escavações profundas em meios urbanos

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Projeto de AVAC e classificação energética de uma cafetaria

Trabalho Final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Avaliação, tratamento e consolidação de madeira em edifícios antigos

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Inspeção e diagnóstico de edifícios recentes: estudo de um caso real

Trabalho de Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Edificações

Lar militar: projecto de execução

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas