Building a person home behavior model based on data from smart house sensors 2015

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Building intelligence open systems (BIOS)

Os edifícios estão a ser construídos com um número crescente de sistemas de automação e controlo não integrados entre si. Esta falta de integração resulta num caos tecnológico, o que cria dificuldades nas três fases da vida de um edifício, a fase de estudo, a de implementação e a de exploração. O desenvolvimento de Building Automation System (BAS) tem como objectivo assegurar condições de conforto, segurança e economia de energia. Em edifícios de grandes dimensões a energia pode representar uma percentagem significativa da factura energética anual. Um BAS integrado deverá contribuir para uma diminuição significativa dos custos de desenvolvimento, instalação e gestão do edifício, o que pode também contribuir para a redução de CO2. O objectivo da arquitectura proposta é contribuir para uma estratégia de integração que permita a gestão integrada dos diversos subsistemas do edifício (e.g. aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC), iluminação, segurança, etc.). Para realizar este controlo integrado é necessário estabelecer uma estratégia de cooperação entre os subsistemas envolvidos. Um dos desafios para desenvolver um BAS com estas características consistirá em estabelecer a interoperabilidade entre os subsistemas como um dos principais objectivos a alcançar, dado que o fornecimento dos referidos subsistemas assenta normalmente numa filosofia multi-fornecedor, sendo desenvolvidos usando tecnologias heterogéneas. Desta forma, o presente trabalho consistiu no desenvolvimento de uma plataforma que se designou por Building Intelligence Open System (BIOS). Na implementação desta plataforma adoptou-se uma arquitectura orientada a serviços ou Service Oriented Architecture (SOA) constituída por quatro elementos fundamentais: um bus cooperativo, denominado BIOSbus, implementado usando Jini e JavaSpaces, onde todos os serviços serão ligados, disponibilizando um mecanismo de descoberta e um mecanismo que notificada as entidades interessadas sobre alterações do estado de determinado componente; serviços de comunicação que asseguram a abstracção do Hardware utilizado da automatização das diversas funcionalidades do edifício; serviços de abstracção de subsistemas no acesso ao bus; clientes, este podem ser nomeadamente uma interface gráfica onde é possível fazer a gestão integrada do edifício, cliente de coordenação que oferece a interoperabilidade entre subsistemas e os serviços de gestão energética que possibilita a activação de algoritmos de gestão racional de energia eléctrica.

Avaliação de imóveis históricos

O objectivo da presente dissertação é o estudo e desenvolvimento de um modelo de avaliação de imóveis históricos: os edifícios classificados como Monumentos Nacionais - “MN”, os Imóveis de Interesse Público - “IIP”, os imóveis de Interesse Municipal - “IIM”, e todos os imóveis cuja arquitectura e história os façam distinguir pela sua singularidade e marco, enquanto memória a preservar. A investigação realizada, permitiu compreender a forma, como são actualmente avaliados os imóveis históricos. A pesquisa incidiu no património edificado nacional, considerando as respectivas características, que os definem como imóveis a preservar. Foi observado um conjunto de imóveis classificados pelo Estado, e enfatizados os conceitos de arquitectura, história e património, considerados como parte essencial do processo de avaliação. O estado de negligência, em Portugal, a que está votado parte significativa do património edificado, com raras excepções, foi igualmente focado, analisando-se as razões desta situação. Realizou-se a aplicação do Método do Custo de Reprodução a um edifício classificado como Monumento Nacional, e actualmente em estado devoluto, o “Forte de Nossa Senhora da Graça”, localizado em Elvas. Os resultados obtidos, foram comparados através da aplicação do Método de Actualização das Rendas Futuras, por seriação de critérios e pela análise dos valores obtidos. Os métodos de avaliação utilizados foram comparados entre si, procurando-se estabelecer um modelo baseado em critérios de avaliação, que revele o impacto histórico e arquitectónico, numa perspectiva social. Foram expostas as premissas nas quais assentam este tipo de avaliações imobiliárias e retiradas conclusões sobre os resultados obtidos.

Seasonal variation of total particulate matter and children respiratory diseases at Lisbon primary schools using passive methods

In this work, 14 primary schools of Lisbon city, Portugal, followed a questionnaire of the ISAAC - International Study of Asthma and Allergies in Childhood Program, in 2009/2010. The questionnaire contained questions to identify children with respiratory diseases (wheeze, asthma and rhinitis). Total particulate matter (TPM) was passively collected inside two classrooms of each of 14 primary schools. Two types of filter matrices were used to collect TPM: Millipore (IsoporeTM) polycarbonate and quartz. Three campaigns were selected for the measurement of TPM: Spring, Autumn and Winter. The highest difference between the two types of filters is that the mass of collected particles was higher in quartz filters than in polycarbonate filters, even if their correlation is excellent. The highest TPM depositions occurred between October 2009 and March 2010, when related with rhinitis proportion. Rhinitis was found to be related to TPM when the data were grouped seasonally and averaged for all the schools. For the data of 2006/2007, the seasonal variation was found to be related to outdoor particle deposition (below 10 μm).

Projecto de entreposto frigorífico a R-744/R-717 para produtos congelados

Pretende-se com este trabalho de Projecto de Mestrado conceber uma câmara frigorífica de 20000 m3 para armazenar produtos congelados e estudar um sistema frigorífico com dois fluidos frigorigénios que serão o CO2 (R-744) e o NH3 (R-717) O trabalho inicia-se com a definição dos objectivos principais para o projecto de um sistema frigorífico deste tipo. Após a definição dos objectivos, o projecto propõe um estudo termodinâmico do CO2 (R-744) como fluido frigorigénio, definindo se o seu historial de utilização, características principais, diagrama pressão-entalpia com a distinção das diversas fases do fluído, comparação em diversos parâmetros com outros fluidos, o porquê da utilização deste fluído, problemas comuns em sistemas com a presença deste fluído, entre outros parâmetros de estudo. De seguida será feito o dimensionamento de uma câmara frigorífica de 20000 m3 para armazenar produtos congelados paletizados através de um balanço térmico manual e um balanço térmico informático através do programa da Centauro comparando no final o resultado dos dois métodos. Será feito uma descrição das características básicas da câmara frigorífica com um esquema simples do edifício. Será abordado de seguida o sistema frigorífico a CO2 (R-744) e a NH3 (R-717) nas suas diversas características, nomeadamente no cálculo de caudais, diagrama pressão-entalpia, dimensionamento de tubagens e finalmente selecção de equipamento. Procede-se assim também ao estudo um sistema apenas a NH3 (R-717) com as suas diversas características nomeadamente no cálculo de caudais, diagrama pressão-entalpia, dimensionamento de tubagens e finalmente selecção dos equipamentos mais importantes, para que desta forma se proceda à comparação dos dois sistemas a nível energético, consumo eléctrico e manutenção de equipamentos. Finalmente proceder-se-á interpretação de resultados com o objectivo final de escolher a melhor solução nos vários parâmetros de comparação, para o esquema em questão.

Revestimento vinílico em pavimentos: características, execução e patologia

O desenvolvimento industrial, tecnológico e económico, conduziu ao aparecimento de soluções construtivas e de revestimentos disponíveis no mercado da construção, cada vez mais eficientes e economicamente vantajosas. Uma dessas soluções é o revestimento vinílico em pavimentos, utilizado a nível mundial principalmente em escritórios, hospitais e escolas. A sua resistência ao tráfego pedonal e facilidade de aplicação e manutenção fazem dele um revestimento de eleição. No entanto esta aparente versatilidade acaba por colocar dificuldades aos profissionais do projecto, da construção e da reabilitação de edifícios, em particular na escolha das melhores soluções para cada tipo de utilização. É pois importante que estes profissionais disponham de orientações práticas para que façam as suas escolhas de um modo objectivo. O presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma análise aprofundada deste tipo de material, onde são abordadas as suas exigências funcionais, modo de aplicação e patologia associada, tentando evitar-se deste modo a ocorrência de eventuais erros sistemáticos e recorrentes.

A utilização da madeira na construção de edifícios: alternativas às soluções tradicionais

Esta dissertação insere-se num projecto de investigação relacionado com o papel que a madeira apresenta na construção nos tempos de hoje, necessário para obtenção do Mestrado em Engenharia Civil. A madeira apresenta, enquanto material de construção, especificidades únicas: é um material orgânico, ao contrário da pedra, do aço e do betão; é um material combustível, sem que isto implique necessariamente uma baixa resistência ao fogo; é um material tradicional, presente em pavimentos e coberturas de edifícios antigos e é, paradoxalmente, um material novo, adoptado em arrojadas obras de arquitectura contemporânea. Estas características, associadas à necessidade de garantir a sustentabilidade da construção e de conservar e reabilitar o património edificado, tornam essencial o estudo das propriedades mecânicas do material, dos seus processos de degradação química e biológica, dos meios de protecção e do comportamento de elementos estruturais ao fogo. As estruturas em madeira têm tido uma procura crescente no nosso país, revelando-se uma opção interessante, como alternativa a estruturas de aço ou de betão. No entanto, por configurarem ainda soluções estruturais, materiais e processos construtivos pouco comuns entre nós, considera-se que não estão suficientemente divulgados os instrumentos de que podemos e devemos dispor para a garantia da qualidade destas estruturas. É apresentado um estudo de viabilidade económica no âmbito do nosso país, comparando casas em madeira, modulares pré-fabricadas, com casas cuja construção é feita em alvenaria e betão armado, de forma a poder comparar os custos para ambas as soluções construtivas. Para tal, foram realizadas visitas a empresas, fábricas e a obras com o objectivo de entender como funciona o processo de fabrico de uma casa pré-fabricada em madeira.

Projecto de fundações e estrutura de um edifício destinado a pavilhão gimnodesportivo

Este trabalho tem como objectivo a elaboração do projecto de estruturas de um edifício destinado a pavilhão gimnodesportivo, caracterizando as suas diferentes fases de execução, desde a etapa inicial de concepção até à fase final de dimensionamento. Trata-se de um projecto complexo de uma estrutura com elementos estruturais em betão armado e pré-esforçado, e com muros de contenção. Na concepção do edifício foram utilizados os critérios gerais de dimensionamento presentes na regulamentação Europeia (Eurocódigos), uma vez que estes elementos representam o futuro da regulamentação de estruturas em termos Europeus, vindo substituir a nível nacional o “Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Betão Armado (RSA)” e o “Regulamento para Estruturas de Betão Armado e Pré- Esforçado (REBAP)”. A adopção das normas europeias representam assim um elevado desafio devido ao aumento da complexidade na concepção e dimensionamento de estruturas que estes regulamentos traduzem, principalmente o Eurocódigo 8, que define de um modo mais detalhado e complexo a análise sísmica, relativamente à regulamentação actual em vigor. Devido à elevada complexidade que os projectos de estruturas apresentam, utilizam-se actualmente ferramentas de cálculo automático. No dimensionamento deste edifício foi utilizado um programa tridimensional de elementos finitos para a modelação da estrutura. Pretende-se com a escolha deste projecto e dos métodos de dimensionamento presentes nos Eurocódigos, o desenvolvimento de um trabalho detalhado e correcto, permitindo assim adquirir conhecimentos importantes relativamente às futuras normas, e pôr em prática as competências e os conhecimentos obtidos ao longo curso.

Intervenções em estruturas antigas

O presente relatório de estágio, definido como Trabalho Final de Mestrado, surge como resultado de um estágio profissional realizado no âmbito do Mestrado em Engenharia Civil do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, e tem como objectivos primordiais, expor as actividades realizadas e reflectir os conhecimentos adquiridos durante o período de estágio. Após uma formação académica maioritariamente vocacionada para os aspectos teóricos e de natureza científica, tornou-se fundamental ao estagiário garantir um contacto real com a profissão de Engenheiro Civil antes do ingresso no mercado de trabalho. Foi com base nesse pressuposto que a opção do Trabalho Final de Mestrado incidiu sobre a realização de um estágio curricular em detrimento das restantes possibilidades. O período de estágio iniciou-se a 14 de Março de 2011 e incidiu sobre a área de Conservação, Restauro e Reabilitação de edifícios com valor patrimonial, sendo feito referência no capítulo 2 aos princípios importantes da intervenção neste tipo de edifícios. O capítulo 3 faz uma abordagem geral do que são as coberturas servindo de complemento ao capítulo 4, onde são abordados e analisados os processos e métodos construtivos envolvidos, contemplando a evolução construtiva da cobertura do Cruzeiro, no Convento de Cristo em Tomar. Nos restantes capítulos, 5 e 6, é feita a caracterização e constituição da estrutura de um edifício da segunda metade do século XVIII, e a análise estrutural feita ao edifício no Antigo Convento do Santíssimo Sacramento, em Lisboa, respectivamente. O capítulo 4 é complementado pelo Anexo A, sendo utilizado como referência ao esquema da estrutura artesanal encontrada na cobertura do Cruzeiro.

Estruturas tradicionais vs. termoargila em zonas sísmicas

Com a crescente divulgação no mercado português de métodos construtivos de alvenaria resistente tipo Termoargila, compara-se neste trabalho a sua rentabilidade económica, em relação à execução em betão armado, com paredes não estruturais de alvenaria. Estudam-se três tipologias de estruturas com geometria regular (1 piso, 2 pisos, 4 pisos), em zonas sísmicas A e D segundo o Regulamento de Segurança e Acções. A análise dos resultados permite verificar a eficiência dos métodos construtivos para cada tipologia de edifício, assim como os seus custos. Analisa-se se o motivo pelo qual em Portugal não é corrente a aplicação de soluções estruturais de alvenaria resistente tipo Termoargila, se unicamente económico ou se existe uma inércia dos intervenientes na construção, privilegiando os métodos construtivos tradicionais.

Structural and Microanalytical Studies of CrO2 Thin Films on c-Sapphire by High Resolution Electron Microscopy Methods

Chromium dioxide (CrO2) has been extensively used in the magnetic recording industry. However, it is its ferromagnetic half-metallic nature that has more recently attracted much attention, primarily for the development of spintronic devices. CrO2 is the only stoichiometric binary oxide theoretically predicted to be fully spin polarized at the Fermi level. It presents a Curie temperature of ∼ 396 K, i.e. well above room temperature, and a magnetic moment of 2 mB per formula unit. However an antiferromagnetic native insulating layer of Cr2O3 is always present on the CrO2 surface which enhances the CrO2 magnetoresistance and might be used as a barrier in magnetic tunnel junctions.

PHYLOViZ: phylogenetic inference and data visualization for sequence based typing methods

Background: With the decrease of DNA sequencing costs, sequence-based typing methods are rapidly becoming the gold standard for epidemiological surveillance. These methods provide reproducible and comparable results needed for a global scale bacterial population analysis, while retaining their usefulness for local epidemiological surveys. Online databases that collect the generated allelic profiles and associated epidemiological data are available but this wealth of data remains underused and are frequently poorly annotated since no user-friendly tool exists to analyze and explore it. Results: PHYLOViZ is platform independent Java software that allows the integrated analysis of sequence-based typing methods, including SNP data generated from whole genome sequence approaches, and associated epidemiological data. goeBURST and its Minimum Spanning Tree expansion are used for visualizing the possible evolutionary relationships between isolates. The results can be displayed as an annotated graph overlaying the query results of any other epidemiological data available. Conclusions: PHYLOViZ is a user-friendly software that allows the combined analysis of multiple data sources for microbial epidemiological and population studies. It is freely available at http://www.phyloviz.net.

Occupational exposure to aflatoxin (AFB1) in poultry production

Aflatoxin B1 (AFB1) has been recognized to produce cancer in human liver. In addition, epidemiological and laboratory studies demonstrated that the respiratory system was a target for AFB1. Exposure occurs predominantly through the food chain, but inhalation represents an additional route of exposure. The present study aimed to examine AFB1 exposure among poultry workers in Portugal. Blood samples were collected from a total of 31 poultry workers from six poultry farms. In addition, a control group (n = 30) was included comprised of workers who undertook administrative tasks. Measurement of AFB1 in serum was performed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). For examining fungi contamination, air samples were collected through an impaction method. Air sampling was obtained in pavilion interior and outside the premises, since this was the place regarded as the reference location. Using molecular methods, toxicogenic strains (aflatoxin-producing) were investigated within the group of species belonging to Aspergillus flavus complex. Eighteen poultry workers (59%) had detectable levels of AFB1 with values ranging from <1 ng/ml to4.23 ng/ml and with a mean value of 2 ± 0.98ng/ml. AFB1 was not detected in the serum sampled from any of the controls. Aspergillus flavus was the fungal species third most frequently found in the indoor air samples analyzed (7.2%) and was the most frequently isolated species in air samples containing only Aspergillus genus (74.5%). The presence of aflatoxigenic strains was only confirmed in outdoor air samples from one of the units, indicating the presence of a source inside the building in at least one case. Data indicate that AFB1 inhalation represents an additional risk in this occupational setting that needs to be recognized, assessed, and prevented.

Diferenciação curricular para a inclusão de alunos com necessidade educativas especiais no 1º Ciclo do Ensino Básico

Um dos grandes desafios da atualidade reside em construir uma escola inclusiva para todos, respeitando as diferenças entre os alunos e procurando dar resposta a todas as suas necessidades educativas, através do acesso igualitário a uma educação de qualidade, no sentido de uma preparação para a vida social e profissional ao longo da vida. Desta forma, é necessária uma mudança não só na maneira de pensar como também nas práticas dos agentes educativos, no sentido de adequarem o currículo às necessidades educativas especiais dos alunos. O presente estudo constitui, pois, uma tentativa de conhecer não apenas as conceções dos professores do 1º Ciclo do Ensino Básico sobre a inclusão e as adaptações curriculares para alunos com NEE, mas também as práticas curriculares que desenvolvem quando têm estes alunos nas suas turmas. O trabalho desenvolveu-se através de um estudo de caso, incidindo sobre 6 professores do 1º CEB e respetivas turmas com alunos com NEE incluídos. Como metodologia de recolha de dados utilizámos as técnicas da entrevista, da análise documental e da observação naturalista em contexto de sala de aula. Articulando os resultados das entrevistas com os das observações em sala de aula, podemos concluir que, para que a escola seja efetivamente inclusiva, não basta que os professores adotem este conceito. Algumas das maiores dificuldades que se colocaram aos professores foram a gestão do tempo e a adequação de estratégias no atendimento a todos os alunos, o que decorre da forma de organização do ensino, uma vez que os professores continuam a percecionar o seu papel como transmissores de conteúdos e executores de programas, apostando num ensino unilateral e homogéneo. No entanto, foi possível também verificar algumas formas de diferenciação pedagógica, sobretudo através da adequação da estrutura dos trabalhos individuais, do apoio individualizado do professor aos alunos com mais dificuldades ou da tutoria interpares e da realização de diferentes atividades consoante as necessidades específicas de cada aluno.- ABSTRACT One of today´s main challenges lies on building an inclusive school for everyone, respecting students’ differences, giving an answer to their educational needs through equal access to qualified education, preparing them to their professional future and social life. Consequently, a change is necessary, not only in the way of thinking but also in the practices of the educational agents, to adequate the curriculum to the special educational students’ needs. The present study is an attempt to understand not only the conceptions of the elementary school teachers about the inclusion and the curricular adjustments for students with special educational needs, but also the curricular practices they develop when those students are included in their classes. This work was developed through a study case focused on six elementary school teachers and their respective classes with students with special educational needs included. The data collection methods used were interview techniques, documental analysis and context observation in classroom. Articulating the interview results with the classroom observations we can conclude that for a school to be effectively inclusive, the adoption of those conceptions are not enough. Some of the major difficulties that appear to the teachers were time management and adequate strategies on attending all students, which follows from their teaching organization, since teachers are still carrying their role as pure contents transmitters and programs implementers, investing in a unilateral and homogeneous education. However, it was also possible to ascertain some pedagogical differentiation strategies, mainly through individual work adaptation, direct and individualized teacher’s support to students with more difficulties or by peer tutoring as well as carrying out different activities depending on the specific needs of each student.