Impacto das novas tecnologias no aumento da eficiência da iluminação pública: caso de estudo do parque das nações

Portugal comprometeu-se em finais de 2009 com novos objetivos para a política energética e estabeleceu como prioridade a eficiência energética, designadamente através da aplicação de programas de redução do consumo de energia na Administração Pública e da promoção de comportamentos e escolhas que minimizem o consumo energético. Neste contexto, o principal objetivo a que se propõe este trabalho é: contribuir para a nova política energética do Governo, através do estudo do impacto das novas tecnologias e novos procedimentos, no aumento da eficiência da Iluminação Pública. Nesta dissertação é efetuada uma análise aos sistemas de Iluminação Pública existentes e, também o estudo das inovações tecnológicas disponíveis no mercado. Feita esta caracterização e com base em critérios económicos e técnicos suportados por normas nacionais e internacionais em vigor, as soluções que maximizem a eficiência energética na sua globalidade são identificadas e propostas para implementação no terreno. Será igualmente analisado o impacto no sistema elétrico existente das alterações propostas. A componente experimental desta dissertação foi realizada no Parque das Nações com a colaboração da Parque Expo – Gestão Urbana do Parque das Nações, S.A., entidade gestora do espaço público do Parque das Nações. O Parque das Nações apresenta-se como um local de inegável interesse para os objetivos desta dissertação porque: dispõe de uma grande diversidade de soluções na Iluminação Pública; encontra-se a curta distância do ISEL e funciona, não raras vezes, como “montra” tecnológica do País.

Eficiência energética e controlo de iluminação em edifícios

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

Fotodetector e dispositivo WDM integrados

Ao longo deste trabalho é apresentada a caracterização optoelectrónica de uma estrutura semicondutora empilhada de fotodíodos PIN (Positive-Intrinsic-Negative), baseados em silício amorfo hidrogenado (a-Si:H - Hydrogenated Amorphous Silicon) e siliceto de carbono amorfo hi-drogenado (a-SiC:H - Hydrogenated Amorphous Silicon Carbide), em que ambos funcionam como filtros ópticos na zona visível do espectro electromagnético e cuja sensibilidade espectral na região do visível é modulada pelo sinal de tensão eléctrico aplicado e pela presença de polarização óptica adicional (radiação de fundo). Pretende-se utilizar a característica de sensor de cor destes dispositivos semicondutores para realizar a demultiplexagem de sinais ópticos e desenvolver um algoritmo que permita fazer o reco-nhecimento autónomo do sinal transmitido em cada canal, tendo em vista a utilização de vários ca-nais para a transmissão de sinais a curta distância. A transmissão destes sinais deverá ser suportada no meio de transmissão fibra óptica, que constituirá uma importante mais-valia na optimização do sistema WDM (Wavelength Division Mul-tiplexing), permitindo optimizar a transmissão de sinais. Pelas suas capacidades intrínsecas, as fi-bras ópticas de plástico (POF - Plastic Optical Fibers) são uma solução adequada para a transmis-são de sinais no domínio visível do espectro electromagnético a curtas distâncias. Foi realizada uma sucinta caracterização optoelectrónica da estrutura semicondutora sob diferentes condições de iluminação, variando o comprimento de onda e a iluminação de fundo que influencia a resposta espectral do dispositivo semicondutor, variando as cores dos fundos inciden-tes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora, variando a intensidade des-ses mesmos fundos incidentes e também variando a frequência do sinal de dados. Para a transmissão dos sinais de dados foram utilizados três dispositivos LED (Light-Emitting Diode) com as cores vermelho (626nm), verde (525nm) e azul (470nm) a emitir os respec-tivos sinais de dados sobre a estrutura semicondutora e onde foram aplicadas diversas configurações de radiação de fundo incidente, variando as cores dos fundos incidentes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora e variando também a intensidade desses mesmos fundos incidentes. Com base nos resultados obtidos ao longo deste trabalho, foi possível aferir sobre a influên-cia da presença da radiação de fundo aplicada ao dispositivo, usando diferentes sequências de dados transmitidos nos vários canais. Sob polarização inversa, e com a aplicação de um fundo incidente no lado frontal da estrutura semicondutora os valores de fotocorrente gerada são amplificados face aos valores no escuro, sendo que os valores mais altos foram encontrados com a aplicação do fundo de cor violeta, contribuindo para tal, o facto do sinal do canal vermelho e canal verde serem bastan-te amplificados com a aplicação deste fundo. Por outro lado, com a aplicação dos fundos incidentes no lado posterior da estrutura semi-condutora, o sinal gerado não é amplificado com nenhuma cor, no entanto, a aplicação do fundo de cor azul proporciona a distinção do sinal proveniente do canal azul e do canal vermelho, sendo que quando está presente um sinal do canal vermelho, o sinal é fortemente atenuado e com a presença do sinal do canal azul o sinal gerado aproxima-se mais do valor de fotocorrente gerada com a estru-tura no escuro. O algoritmo implementado ao longo deste trabalho, permite efectuar o reconhecimento au-tónomo da informação transmitida por cada canal através da leitura do sinal da fotocorrente forne-cida pelo dispositivo quando sujeito a uma radiação de fundo incidente violeta no lado frontal e uma radiação de fundo incidente azul no lado posterior. Este algoritmo para a descodificação dos sinais WDM utiliza uma aplicação gráfica desenvolvida em Matlab que com base em cálculos e compara-ções de sinal permite determinar a sequência de sinal dos três canais ópticos incidentes. O trabalho proposto nesta tese é um módulo que se enquadra no desenvolvimento de um sistema integrado de comunicação óptica a curta distância, que tem sido alvo de estudo e que resulta das conclusões de trabalhos anteriores, em que este dispositivo e outros de configuração idêntica foram analisados, de forma a explorar a sua utilização na implementação da tecnologia WDM den-tro do domínio do espectro visível e utilizando as POF como meio de transmissão.

A iluminação cénica em Portugal na segunda metade da século XX : dissertação

A figura do iluminador (lighting designer) surge nesta dissertação como ponto de partida para um esboço de estudo acerca do autor do desenho de luz no espectáculo teatral em Portugal. Baseámo-nos num dos mais conceituados iluminadores (lighting designer) portugueses, Orlando Worm, para pesquisarmos o que o próprio trouxe aos novos designers de luz que continuam a percorrer um longo e, por vezes, solitário caminho nesta arte criativa. Considerámos para tal tecnologias criadas entre as décadas de 30 a 70 por alguns dos maiores nomes ligados à matéria: Stanley McCandless, Frederick Bentham, Richard Pilbrow e Francis Reid. Estes autores servem-nos como ponto de partida para depois indagarmos se a partir da década de 80 se utiliza algum destes métodos. Ao reflectir acerca destas tecnologias e da própria experiência de Orlando Worm, pretende-se concluir que o trabalho de desenho de luz é, de facto, um trabalho criativo e artístico, na medida em que a figura do iluminador (lighting designer) tem, ou deve ter, um contributo activo no processo teatral.

Correntes harmónicas em lâmpadas compactas: sistema de aquisição e processamento de sinal e impacto nas instalações eléctricas

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Estudo de viabilidade de utilização de VLC em infra-estruturas ITS baseadas em semáforos rodoviários a LEDs

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Sistema WDM de 4 canais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Qualified intervention/qualifying formation

An education promoting scientific literacy (SL) that prepares the citizens to a responsible citizenship has persisted as an argument across discussions on curricula design. The ubiquity of science and technology on contemporary societies and the ideological requirement of informed democratic participation led to the identification of relevant categories that drive curriculum reforms towards a humanistic approach of school science. The category ‘Science as culture’ acquires in the current work a major importance: it enlightens the meaning of scientific literacy. Looking closely to the French term, culture scientifique et tecnologique, turns science simultaneously into a cultural object and product that can be both received and worked at different levels and within several approaches by the individuals and the communities. On the other hand, nonformal and informal education spaces gain greater importance. Together with the formal school environment these spaces allow for an enrichment and diversification of learning experiences. Examples of nonformal spaces where animators can develop their work may be science museums or botanical gardens; television and internet can be regarded as informal education spaces. Due to the above mentioned impossibility of setting apart the individual or community-based experiences from Science and Technology (S&T), the work in nonformal and informal spaces sets an additional challenge to the preparation of socio-cultural animators. Socio-scientific issues take, at times, heavily relevance within the communities. Pollution, high tension lines, spreading of diseases, food contamination or natural resources conservation are among the socio-scientific issues that often call upon arguments and emotions. In the context of qualifying programmes on socio-cultural animation (social education and community development) within European Higher Education Area (EHEA) the present study describes the Portuguese framework. The comparison of programmes within Portugal aims to contribute to the discussion on the curriculum design for a socio-cultural animator degree (1st cycle of Bologna process). In particular, this study intends to assess how the formation given complies with enabling animators to work, within multiple scenarios, with communities in situations of socio-scientific relevance. A set of themes, issues and both current and potential fields of action, not described or insufficiently described in literature, is identified and analysed in the perspective of a qualified intervention of animators. One of these examples is thoroughly discussed. Finally, suggestions are made about curriculum reforms in order, if possible, to strongly link the desired qualified intervention with a qualifying formation.

Expressionismo e teatro

O drama expressionista apresenta-se, formalmente, como drama lírico, descontínuo, fragmentado, recorrendo à alegorização sintética, à metonímia, à sinédoque e hipálage, traduzindo, numa espécie de mimodrama falado, a visão trágica do mundo. Mas esta dramaturgia por vezes epidíctica (isto é, que mostra), elocutória e apostrofante na sua variedade formal, veicula a ideia central do Expressionismo: um drama do grito ou Schreidrama.

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.

Synthesis, structure, and optical properties of an alternating calix[4]arene-based meta-linked phenylene ethynylene copolymer

Novel alternating copolymers comprising biscalix[4]arene-p-phenylene ethynylene and m-phenylene ethynylene units (CALIX-m-PPE) were synthesized using the Sonogashira-Hagihara cross-coupling polymerization. Good isolated yields (60-80%) were achieved for the polymers that show M-n ranging from 1.4 x 10(4) to 5.1 x 10(4) gmol(-1) (gel permeation chromatography analysis), depending on specific polymerization conditions. The structural analysis of CALIX-m-PPE was performed by H-1, C-13, C-13-H-1 heteronuclear single quantum correlation (HSQC), C-13-H-1 heteronuclear multiple bond correlation (HMBC), correlation spectroscopy (COSY), and nuclear overhauser effect spectroscopy (NOESY) in addition to Fourier transform-Infrared spectroscopy and microanalysis allowing its full characterization. Depending on the reaction setup, variable amounts (16-45%) of diyne units were found in polymers although their photophysical properties are essentially the same. It is demonstrated that CALIX-m-PPE does not form ground-or excited-state interchain interactions owing to the highly crowded environment of the main-chain imparted by both calix[4]arene side units which behave as insulators inhibiting main-chain pi-pi staking. It was also found that the luminescent properties of CALIX-m-PPE are markedly different from those of an all-p-linked phenylene ethynylene copolymer (CALIX-p-PPE) previously reported. The unexpected appearance of a low-energy emission band at 426 nm, in addition to the locally excited-state emission (365 nm), together with a quite low fluorescence quantum yield (Phi = 0.02) and a double-exponential decay dynamics led to the formulation of an intramolecular exciplex as the new emissive species.

Templated synthesis of carbon materials mediated by porous clay heterostructures

Mesoporous carbon materials were prepared through template method approach using porous clay heterostructures (PCHs) as matrix and furfuryl alcohol as carbon precursor. Three PCHs prepared using amines with 8, 10 and 12 carbon atoms were used. The effect of several impregnation-polymerization cycles of the carbon precursor, the carbonization temperature and the need of a previous surface alumination were evaluated. The presence of two porosity domains was identified in all the carbon materials. These two domains comprise pores resulting from the carbonization of the polymer film formed in the inner structure of the PCH (domain I) and larger pores created by the clay particles aggregation (domain II). The predominance of the porosity associated to domain I or II can be achieved by choosing a specific amine to prepare the PCH matrix. Carbonization at 700 C led to the highest development of pores of domain I. In general, the second impregnation-polymerization cycle of furfuryl alcohol resulted in a small decrease of both types of porosity domains. Furthermore the previous acidification of the surface to create acidic sites proved to be unnecessary. The results showed the potential of PCHs as matrices to tailor the textural properties of carbons prepared by template mediated synthesis.

Assessment of fungal contamination in a group of Lisbon's gymnasiums with a swimming pool

The study’s main purpose was the assessment of the environmental fungal contamination, the exploration of possible associations between related environmental variables and the study of the relationship between fungal contamination of air and surfaces. A descriptive study was developed based upon air and surfaces monitoring for fungal contamination in ten indoor gymnasiums with a swimming pool located in Lisbon’s urban area. Fifty 200 litres air samples and 120 surface swabs were collected. Surfaces samples were collected before and after cleaning and disinfection and temperature and relative humidity values were registered during the collection period. Twenty five different species of fungi were identified in the air samples, being the three most commonly isolated genera the following: Cladosporium (36.6%), Penicillium (19.0%) and Aspergillus (10.2%). Thirty-seven different species of fungi were identified in the surface samples. Fusarium sp. was the most frequent genera before (19.1%) and after (17.2%) cleaning and disinfection. There was a significant association between the numbers of visitors and the fungal contamination determined in the surface samples (p<0.05). There was no significant association (p>0.05) between the contamination encountered in the air samples and the one registered in the surface samples and between the fungal contamination and the temperature or relative humidity measured on location. The data obtained enabled the assessment of the establishment’s fungal contamination and led the authors to conclude, consequently, that physical activity, which generally promotes health, can in fact be challenged by this factor.

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.

Estudo do comportamento reológico de sistemas complexos micelares

O surfactante Brometo de Cetiltrimetilamónio (CTAB), quando dissolvido em água, agrega-se espontaneamente em micelas, que crescem uniaxialmente após introdução de aditivos, tornando-se elongadas e sucessivamente mais entrelaçadas. Apresenta-se um estudo reológico para este surfactante, usando diferentes aditivos com o objectivo de produzir fluidos que exibem reologia manipulável, por influência da temperatura, concentração de aditivos e condições de iluminação (ausência ou irradiação com luz UV, no sistema foto-reológico). A caracterização dos sistemas é feita recorrendo a ensaios de fluxo em escoamento estacionário, de varrimento de temperatura, dinâmicos e de espectrofotometria. No sistema neutro (pH=7), os aditivos são os sais Salicilato de Sódio (NaSal) e Brometo de Potássio (KBr), onde se demonstra que o NaSal promove mais eficazmente o crescimento micelar que o KBr. O sistema passa de ter um comportamento próximo do Newtoniano a baixas concentrações de aditivos para um comportamento não-Newtoniano quando a composição está acima da concentração crítica de sobreposição, exibindo fenómenos de reofluidificação e reoespessamento; adicionalmente, o tempo de relaxação aumenta. As alterações reológicas que surgem com o aumento da temperatura devem-se à diminuição do comprimento micelar. O sistema ácido (pH=2) obtém-se adicionando Ácido Salicílico(HSal) em substituição do NaSal. O seu comportamento reológico é qualitativamente comparável ao sistema contendo NaSal, apesar dos valores de viscosidade serem no geral menores. Ao sistema ácido adiciona-se o composto fotocrómico trans-2,4,4,-Trihidroxichalcone (Chalcone), originando um sistema foto-reológico. Em soluções micelares de CTAB a pH ácido, o Chalcone exibe fotocromismo, mudança de cor reversível após irradiação no UV. Diferentes estados conformacionais associados com diferentes colorações estão também associados com diferentes afinidades de residir dentro ou fora das micelas, sugerindo que uma transferência de Chalcone, induzida por irradiação, entre o espaço intra e inter micelar pode ser usada para manipular o comprimento das micelas e consequentemente as propriedades reológicas intrínsecas. As alterações foto-reológicas são reversíveis por um processo de relaxação térmica, a taxas que dependem do pH.